Katedra Elektrotechniki i Informatyki Wydział Elektryczny

W dniu 24.06.2026 r. na zebraniu Katedry Elektrotechniki i Informatyki dr inż. Dawid Buła wygłosił referat zatytułowany „Granice stosowalności uproszczonych modeli harmonicznych w sieciach niskiego napięcia – hybrydowa analiza czasowo-częstotliwościowa odbiorników nieliniowych”.

W referacie przedstawiono zagadnienia związane z modelowaniem odbiorników nieliniowych w sieciach niskiego napięcia, ze szczególnym uwzględnieniem analizy harmonicznych. Prelegent omówił ograniczenia uproszczonych modeli częstotliwościowych, w których odbiorniki nieliniowe są reprezentowane jako źródła prądów harmonicznych o stałym widmie. Zwrócono uwagę, że w rzeczywistych warunkach pracy harmoniczne prądu zależą od przebiegu napięcia zasilającego, a więc lokalne warunki w sieci mogą istotnie wpływać na emisję harmonicznych przez odbiorniki.

Główną część wystąpienia poświęcono opracowanej metodzie hybrydowej HTF, łączącej modelowanie sieci w dziedzinie częstotliwości z czasowymi modelami odbiorników nieliniowych. Przedstawiono m.in. problem zbieżności algorytmu, zastosowanie inicjalizacji opartej na impedancji Thevenina oraz kryteria oceny zgodności kolejnych iteracji. Omówiono również środowisko obliczeniowe wykorzystujące modele sieci zapisane w OpenDSS oraz lokalne modele czasowe odbiorników.

W ramach wystąpienia zaprezentowano wyniki walidacji eksperymentalnej i numerycznej opracowanej metody. Badania przeprowadzono m.in. dla fragmentu sieci IEEE European LV Test Feeder oraz dla pełnego modelu tej sieci, obejmującego kilkaset węzłów i elementów. Szczególną uwagę poświęcono porównaniu wyników uzyskanych metodą HTF z wynikami prostych modeli fixed-spectrum, wskazując warunki, w których uproszczone modele mogą prowadzić do istotnych błędów oceny odkształcenia napięcia.

W podsumowaniu wskazano, że opracowana metoda HTF pozwala dokładniej odwzorować zależność harmonicznych prądu od przebiegu napięcia zasilającego, przy zachowaniu skalowalności obliczeniowej wymaganej w analizach dużych sieci niskiego napięcia. Podkreślono również możliwość równoległego rozwiązywania lokalnych modeli czasowych odbiorników nieliniowych, co stanowi istotną zaletę proponowanego podejścia. W dalszych pracach planowane jest rozszerzenie biblioteki modeli odbiorników nieliniowych, analiza kryteriów zbieżności oraz walidacja metody na kolejnych sieciach testowych i danych pomiarowych.