Einheitensystem und Konventionen

Vorzeichenkonvention

Lasten

Wirk- und Blindleistung, $P$ und $Q$, sind für Lasten immer positiv.

Erzeuger

Wirk- und Blindleistung, $P$ und $Q$, sind für Erzeuger immer positiv.

Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor ist definiert als

$$pf=cos(\varphi )=\frac{P}{|S|}$$

wobei $cos(\varphi )$ der Leistungsfaktor ist, $\varphi$ der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung, $P$ die Wirkleistung und $|S|$ der Betrag der Scheinleistung. Es gilt $0\le pf\le 1$, da $P\ge 0$.

Der Leistungsfaktor $\cos (\varphi )$ und die Blindleistung $Q$ können wie folgt definiert werden:

• induktiv
• kapazitiv

Induktive Blindleistung bezieht Blindleistung und senkt die Spannung. Beispiele: Motoren, Klimaanlagen, Wasserpumpen.

Kapazitive Blindleistung liefert Blindleistung und erhöht die Spannung. Beispiele: Kondensatorbänke, Erdkabel.

Lastfluss

$P$ über einen Zweig ist immer positiv. Die Richtung wird durch Pfeile angegeben:

• -->: $P$ fliesst von Knoten 1 zu Knoten 2
• <--: $P$ fliesst von Knoten 2 zu Knoten 1

Frequenz

Die Standardfrequenz beträgt 50 Hz. Sie kann im Netz-Editor geändert werden.

Leistung in Drehstromsystemen (symmetrisch)

Die Leistung in Drehstromsystemen ist die Summe der Leistungen pro Phase. In symmetrischen Drehstromsystemen beträgt die dreiphasige Leistung das Dreifache der einphasigen Leistung:

$$S_{3\text{ph}}=3\cdot V_{\text{R}}\cdot I_{\text{R}}$$

wobei $S_{3\text{ph}}$ die dreiphasige Scheinleistung ist, $V_{\text{R}}$ die Leiter-Erde-Spannung und $I_{\text{R}}$ der Leiterstrom. In obiger Gleichung lässt sich die Leiter-Erde-Spannung durch die Leiter-Leiter-Spannung ersetzen:

$$V=\sqrt{3}\cdot V_{\text{R}}$$

wobei $V$ die Leiter-Leiter-Spannung ist. Setzt man die zweite Gleichung in die erste ein, erhält man

$$S_{3\text{ph}}=\sqrt{3}\cdot V\cdot I_R$$

Es gelten folgende Konventionen:

• Eingegebene und angezeigte Spannungen sind Leiter-Leiter-Spannungen, also $V$.
• Eingegebene und angezeigte Leistungen sind aggregierte dreiphasige Leistungen.
• Eingegebene und angezeigte Ströme sind Leiterströme.

Leistung in Drehstromsystemen (unsymmetrisch)

In unsymmetrischen Drehstromsystemen ist die Leistung pro Phase:

$$S_{\text{ph}}=\frac{V\cdot I_{\text{R}}}{\sqrt{3}}$$

Es gelten folgende Konventionen:

• Eingegebene und angezeigte Spannungen sind Leiter-Leiter-Spannungen, also $V$.
• Eingegebene und angezeigte Leistungen sind pro Phase definiert.
• Eingegebene und angezeigte Ströme sind Leiterströme.

Per-Unit-System

Knotenspannungen werden als Absolut- oder Per-Unit-Werte angegeben. Die Per-Unit-Werte beziehen sich auf die für jeden Knoten definierte Leiter-Leiter-Bezugsspannung $V_{\text{nom}}$.

Die Standard-Bezugsscheinleistung beträgt $S_{\text{nom}}=100\text{MVA}$. Sie kann im Netz-Editor geändert werden.