Effektflödet

Effektflödet är ett begrepp inom elkraftteknik som beskriver hur elektrisk energi överförs genom ett kraftnät och hur mycket effekt som passerar genom olika komponenter vid en given tidpunkt. I sammanhanget av elektriska nät betecknas ofta real effekt med P och reaktiv effekt med Q; enheten för real effekt är watt (W) och för reaktiv effekt volt-ampere-reaktiv (VAR). Effektflödet sammanlänkar spänningar, faser och nätverkets impedanser för att avgöra hur mycket effekt som flödar i varje gren och hur mycket förlust som uppstår.

Matematiskt modelleras effektflödet vanligtvis med nätverksnoder (bussar) där varje bus har en komplex spänning V_i och effektinjektion S_i = P_i + jQ_i. Generellt används ett admittansmatris Y_bus som beskriver kopplingarna mellan busarna; P_i och Q_i beror på |V_i|, |V_j| och fasvinklarna mellan busarna. Effektflödesekvationerna är icke-linjära och löses vanligtvis med iterativa metoder som Newton-Raphson eller Gauss-Seidel. En förenklad variant är DC-flödesmodellen som antar små spänningsförändringar och vinkelrät spänningsmagnitud, vilket ger en linjär lösning.

Användningar och betydelse är centrala för nätplanering och drift av elnät. Effektflödesresultat används för att bedöma spänningsreglering, effektförluster, kapacitetsgränser, kontingenser och optimering av generation samt för att säkerställa nätets tillförlitlighet och ekonomisk effektivitet. Relaterade begrepp inkluderar AC- och DC-flödesmodeller, nätreserver och förbättringar inom smarta elnät.