كتب أنظمة الطاقة الكهربية

في انظمة الطاقة الكهربية الكمية غير معرفة تعرف في نهاية خط النقل على انها:

حيث: V_nl"=قيم الجهد في حالة اللاحمل V_fl=قيمة الجهد عند اقصى حمل القيمة الصغيرة لتنظيم الجهد عادة تكون مفيدة . معادلة تنظيم الجهد مكن وصفها كالآتي "افترض ان الطاقة يتم توصيلها للحمل حيث ان الجهد عند هذا الحمل يكون الجهد المقنن، لو اختفى الحمل بعد ذلك، فان الجهد سوف يزداد ليصل إلى تنظيم الجهد في خطوط النقل يحدث نتيجة مقاوقة الخطوط بين بدايتها ونهايتها.خطوط النقل في جوهرها تحتوى على مقاومة كهربية، الحث الكهربى و السعة الكهربية و التي تغير قيمة الجهد على طول الخط. كل من محصلة و زواية طور الجهد تتغير باستمرار على طول الخط. تاثيرات المقاوقة يمكن تمثيلها بالدوائر المبسطة مثل القيمة التقريبية للخط القصير(الاقل دقة) , القيمة التقريبية للخط المتوسط(أكثر دقة) و القيم التقريبية للخط الطويل(الأكثر دقة) . القيمة التقريبية للخط القصير تتجاهل السعة الكهربية و تمثل المقاومة والحث لخط النقل كمقاومة وملف . مقاومة هذه المجموعة هي R + jL or R + jX.هناك تيار واحد في الخط القصير I = I_S = I_Rويختلف عن الخط المتوسط والطويل حيث العناصر المجزئة للتيار يتم حسابها.

في معادلة الجهدV_{no load} هو الجهد المقاس في نهاية الخط عندما تكون الدائرة مفتوحة. نموذج الخط القصير هو دائرة مفتوحة في هذه الحالة ولا يمر تيار ولذلك I = 0 A .والانخفاض في جهد الخط يعطى بقانون اومV_{line drop} = IZ_line is 0 V. وعليه يكون جهد البداية وجهد النهاية متساويان. هذا ماسيصبح عليه جهد الخط في النهاية إذا لم يكن لديه معاوقة كهربائية . الجهد لن يتغير في الخط وبالتالى يكون السيناريو للمثالى لخط النقل . V_{full load} هو الجهد الحمل في نهاية الخط عندما يكون الحمل متصل ويمر تيار في خط النقل . الان V_{line drop} = IZ_lineلا يساوى صفر لذلك جهد البداية والنهاية لا يكونان متساويان. التيار I يمكن ايجاده بقانون اوم باستخدام معاوقة الخط والحمل معا : . ثمV_{R يعطى ب . تاثير هذا النموذج على محصل الجهد وزاوية الطور توضح باستخدام مخطط المحاورالذي يرسمVR, VSوعناصر المقاومة والحث لVline drop.سيناريوهات معامل القدرة الثلاثة توضح الاتى(أ)الخط يخدم حمل حثى لذلك التيار يتاخر عن جهد الاستقبال النهائى,(ب)الخط يخدم حمل حقيقى لذلك التيار وجهد الاستقبال النهائى في طور واحد,(ج) الخط يخدم حمل سعوى لذلك التيار يسبق جهد الاستقبال النهائى . في جميع الحالات مقاومةR الخط تسبب انخفاض الجهد الذي يكون في طور مع التيار، معاوقة الخط X تسبب انخفاض الجهد الذي يسبق التيار بزاوية 90 درجة. انخفاضات الجهد مضافة إلى جهد الاستقبال النهائى تعزو من VR إلى VS في الدائرة التقريبية للخط القصير . المجموع الاتجاهي ل VR وانخفاض الجهد يساوى VS و الاشكال التوضيحية تظهر انVS لايساوى VR في المحصلة أو زاوية الطور.}

الاشكال التويضيحة تظهر ان زاوية طور التيار في الخط تؤثر بوضوح على تنظيم الجهد . تاخر التيار في (أ)تجعل المقدار المطلوب من جهد الإرسال كبير إلى حد ما بالنسبة لجهد الاستقبال، فرق زاوية الطور بين جهد الاستقبال والإرسال تكون صغيرة، بالرغم من ذلك تقدم التيار في (ج) يسمح في الواقع ان مقدار جهد الإرسال اصغر من جهد الاستقبال لذلك يزداد باستمرار على طول الخط . في (ج) طور التيار له تاثير صغير على مقدار الجهد بين البداية والنهاية، ولكن تتغير زاوية الطور كثيرا. خطوط النقل تخدم الاحمال الحثية والتي تكون محركات توجد في كل مكان مثل الاليكترونيات الحديثة والالات. نقل كمية كبيرة من القدرة غير الفعالةQاللاحمال الحثية تجعل التيار يتاخر عن الجهد، تنظيم الجهد يتاثر بنقص الجهد. نقل كمية كبيرة من القدرة الفعالة P اللاحمال الواقعية، التيار يكون في طور مع الجهد . تنظيم الجهد في هذا البسيناريو يتاثر بنقص زاوية الجهد بدلا من مقداره.احيانا يستخدم تنظيم الجهد ليصف عملية يتم فيها تقليل VR خاصة الدوائر الخاصة والاجهزة .