Stability Analysis of Real-Time Simulation of a Power Transformer’s Operating Conditions

Real-time computer simulation of a power system’s operating conditions requires the use of mathematical modelling algorithms that guarantee the execution of calculations in an assumed time and with an assumed precision. A power transformer is a power system’s basic element, the mathematical model of which is relatively complex (magnetic couplings, non-linear magnetization characteristics). Computer simulation of a transformer’s operating conditions is meant as a numerical representation of its operation. Simulation stability is another important issue in the context of the simulators’ operation in real time. This paper presents a stability analysis of real-time simulation using the numerical integration trapezoid algorithm for mathematical modelling of power transformers.

Komputerowa symulacja stanów pracy systemów elektroenergetycznych w czasie rzeczywistym wymaga stosowania algorytmów modelowania matematycznego, które będą gwarantowały wykonanie obliczeń w założonym czasie i z określoną precyzją. Transformator elektroenergetyczny jest jednym z podstawowych elementów systemu elektroenergetycznego, którego model matematyczny jest stosunkowo złożony (m.in.: sprzężenia magnetyczne, nieliniowość charakterystyki magnesowania). Symulacja komputerowa stanów pracy transformatora jest rozumiana jako numeryczne odwzorowanie jego działania. Stabilność symulacji jest kolejnym ważnym zagadnieniem w kontekście pracy symulatorów w czasie rzeczywistym. W artykule przedstawiono analizę stabilności symulacji realizowanej w czasie rzeczywistym z zastosowaniem algorytmu trapezów całkowania numerycznego w modelowaniu matematycznym transformatorów elektroenergetycznych.