EMTP-RV که تا چند سال قبل با نام EMTPWorks شناخته می شد، یکی از نرم افزارهای قدرتمند برای شبیه سازی و آنالیز سیستم های قدرت در حالت گذرا است که کاربران می توانند برای شبیه سازی حالت گذارای الکترومغناطیسی و الکترومکانیکی و کنترلری در سیستم های قدرت از آن استفاده کنند. در این نرم افزار مدل های قطعات مختلف الکتریکی مطابق با ویژگی های الکترومکانیکی و الکترومغناطیسی مدل واقعی آنها وجود دارد.
ویژگی های EMTP-RV:
EMTP-RV از سه بخش EMTP-RV و EMTPWorks و ScopeView تشکیل می شود، این بخش ها به ترتیب موتور شبیه ساز نرم افزار، واسط گرافیکی نرم افزار برای رسم شبکه تحت تحلیل و نمایشگر نرم افزار برای نمایش شکل موج های خروجی می باشند. ویژگی های اصلی این نرم افزار به شرح زیر است:
- Reference in transients simulation
- Solution for large networks
- Provide detailed modeling of the network component including control, linear and non-linear elements
- Open architecture coding that allows users customization and implementation of sophisticated models
- Steady-state solution with harmonics
- Three-phase load-flow
- Automatic initialization from steady-state solution
- Capability for solving detailed semiconductor models
- Simultaneous switching options for power electronics applications
- Written from scratch using mostly Fortran-95 in Microsoft Visual Studio environment,
- Object-oriented based programming methods,
- Designed for very fast computation with fully dynamic and case-tailored memory usage,
- Sparse matrix based formulation of network equations capable of handling very large cases, eliminating topological limitations and providing a plugin model interface,
- Significantly improved solution method for nonlinear models: provides very fast convergence, no topological restriction,
- Open architecture coding that allows users customization and userside implementation of sophisticated models,
- Major improvements in the simulation of control systems:
- New approach with built-in models and encapsulation
- Better ordering techniques
- Optional iterative solver for precisions and user-defined modeling options
- Steady-state solution with harmonics,
- Three-phase load-flow,
- Automatic initialization from steady-state solution,
- Capability for solving detailed semiconductor models,
- Simultaneous switching options for power electronics applications,
- Code structure designed to be expandable to specialized toolboxes.
کاربردهای EMTP-RV:
در جدول زیر برخی از کاربردهای مهم این نرم افزار آورده شده است:
| Insulation coordination | Power electronics and FACTS |
| Switching surges | Wind generation |
| Ferroresonnance | Lightning surges |
| HVDC | Network analysis |
| Protection | Series compensation |
| Shaft torsional stress | Switchgear |
| Synchronous machines |
هماهنگ سازی عایق(Insulation coordination):
عایق گذاری و رعایت فاصله عایقی یکی از مباحث مهم در سیستم های قدرت است، توسط این نرم افزار می توان محاسبات مروبط به تعیین فاصله عایقی را در خطوط انتقال هوایی، ایستگاه های برق نصب شده در فضای آزاد، پست های برق gis ( پست های Gas-insulated substations ) و دکل های نگهدارنده خطوط انتقال برق و … انجام داد.
نوسانات کلید زنی (Switching surges):
در شبکه های قدرت، ایستگاه های وجود دارند که وظیفه وارد کردن یا خارج کردن بارهای مختلف از شبکه را به عهده دارند، این ایستگاه ها یا پست ها، پست های کلید زنی نامیده می شوند. جدا سازی بارهای مختلف از شبکه، یا متصل کردن آنها به شبکه معمولا باعث ایجاد پالس های ناگهانی بر روی خطوط انتقال ولتاژ می شود، به این پالس ها Switching surges گفته می شود. توسط نرم افزار EMTP-RV می توان محاسبات زیر را در بحث کلید زنی شبکه های قدرت انجام داد:
- Study of switching topologies
- Typical network events
- Switching of transmission lines
- Fault appearance and elimination
- Capacitor bank switching
- Reactor switching
- Breaker models:
- Ideal switches for TRV studies
- Arc models for arc quenching capability studies
- Can requires statistical and parametric studies
الکترونیک قدرت و ادوات FACTS:
در تجهیزاتی نظیر SVC (جبران کننده‌های استاتیک توان راکتیو)، VSC (خطوط انتقال با مبدلهای منبع ولتاژی)، HVDC (خطوط انتقال ولتاژ بالا با جریان مستقیم ) و… از قطعات الکترونیک قدرت استفاده می شود. در نرم افزار EMTP-RV، الگوریتم های ویژه ای جهت تحلیل و شبیه سازی این قطعات وجود دارد، در این نرم افزار کاربر می تواند به تمامی جزئیات قطعات مذکور دسترسی داشته باشد و آنها را با ویژگی های دلخواه شبیه سازی کند.
خطوط انتقال ولتاژ بالا با جریان مستقیم (HVDC):
از سیستم های HVDC برای انتقال ولتاژ از مکانی به مکان دیگر استفاده می شود، در این سیستم از ولتاژ DC به جای ولتاژ AC استفاده می شود. در نرم افزار EMTP-RV می توان بخش های مختلف یک سیستم HVDC را شبیه سازی کرد ( MOSFETs, Control, Lines&Cables, Fault, ….).
دیگر کاربردها:
-
- Lightning surges:
- Backflash,
- induced surges,
- incoming surges at stations.
- Network analysis:
- Network separation, power quality, geomagnetic storms, interaction between compensation and control components, wind generation
- Unbalanced distribution networks.
- Detailed simulation and analysis of large scale (unlimited size) electrical systems.
- Distribution networks and distributed generation
- Protection:
- Power oscillations,
- Saturation problems,
- Surge arrester influences.
- Series compensation:
- MOV energy absorption,
- Short-circuit conditions,
- Network interaction.
- Shaft torsional stress:
- Subsynchronous resonance,
- Switching-induced
- Switchgear:
- TRV,
- Shunt compensation,
- Current chopping,
- Delayed-current zero conditions,
- Arc interaction.
- Synchronous machines:
- SSR,
- auto-excitation,
- control.
- Lightning surges: