Описание программы и подготовка к выполнению работы

Лабораторная работа выполняется с помощью программы «Установившийся режим электрической сети». Программа написана в среде «Delphi». Режим рассчитывается путем решения уравнений узловых напряжений в форме баланса мощностей. Решение производится итерационным методом Ньютона, который основан на линеаризации уравнений путем разложения в ряд Тейлора.

Исходные данные представляют собой информацию об узлах и ветвях сети. Ввод данных производится в следующем порядке:

1. Узлы с неизвестными по модулю и фазе напряжениями. Для каждого узла вводится:

– номер;

– номинальное напряжение, кВ;

– активная и реактивная проводимости на землю, мкСм (индуктивная проводимость вводится со знаком плюс, емкостная – со знаком минус);

– способ задания нагрузки (постоянная мощность или статические характеристики). В лабораторной работе выбирается задание нагрузки постоянной мощностью;

– активная и реактивная мощности нагрузки, МВт и Мвар (при отсутствии нагрузки вводятся нули).

2. Узлы, балансирующие по реактивной мощности. Для каждого из них вводится:

– номер;

– модуль напряжения, кВ;

– генерируемая активная мощность, МВт (вводится со знаком минус);

– активная и реактивная проводимости на землю, мкСм (индуктивная проводимость вводится со знаком плюс, емкостная – со знаком минус).

3. Базисные узлы. Для каждого из этих узлов вводится:

– номер;

– модуль напряжения, кВ;

– фаза напряжения, град;

– активная и реактивная проводимости на землю, мкСм (индуктивная проводимость вводится со знаком плюс, емкостная – со знаком минус).

4. Ветви. Для каждой ветви вводится:

– номера начального и конечного узлов (номер начального узла вводится автоматически, но после ввода параметров каждой ветви программа делает запрос, имеются ли еще ветви, начинающиеся в данном узле; номер конечного узла должен быть больше, чем номер начального);

– активное и реактивное сопротивление, Ом (индуктивное сопротивление вводится со знаком плюс, емкостное – со знаком минус);

– коэффициент трансформации k_тр со стороны начального на сторону конечного узла (для ветвей без трансформации вводится k_тр = 1);

– номер узла, со стороны которого находится идеальный трансформатор (по умолчанию принимается конечный узел; при отсутствии трансформации следует оставить номер, принятый по умолчанию);

– текущее положение ветви (включена или отключена).

Перед выполнением работы необходимо:

1. Составить схему замещения сети;

2. Рассчитать параметры схемы замещения (технические данные линий и трансформаторов приведены в [2.1] – [2.4]);

3. Пронумеровать узлы в следующем порядке: сначала – с неизвестными по модулю и фазе напряжениями, после них – узлы, балансирующие по реактивной мощности, затем – базисные узлы. Например, если сеть содержит 5 узлов с неизвестными по модулю и фазе напряжениями, 2 узла, балансирующих по реактивной мощности, и один базисный узел, то узлы с неизвестными напряжениями должны иметь номера с 1 по 5, узлы, балансирующие по реактивной мощности – 6 и 7, базисный узел – номер 8;

4. Представить информацию об узлах и ветвях в том в виде, в котором она вводится в ЭВМ. При этом проводимости на землю в каждом узле следует эквивалентировать. Например, если в узле имеется емкостная проводимость линии B_л и индуктивная проводимость трансформатора B_т, то результирующая реактивная проводимость будет равна B = B_т – B_л. Исходные данные для ввода рекомендуется представлять в виде следующих таблиц:

Узлы с неизвестными напряжениями

№

Uном, кВ

G, мкСм

B, мкСм

P, МВт

Q, Мвар

Узлы, балансирующие по реактивной мощности

№

U, кВ

P, МВт

G, мкСм

B, мкСм

Базисные узлы

№

U, кВ

, град

G, мкСм

B, мкСм

Ветви

№ начального узла

№ конечного узла

R, Ом

X, Ом

kтр

№ узла при kтр

текущее положение

5. Подготовить таблицы для результатов расчета (заполняются в ходе проведения лабораторной работы).

Программа выводит следующие результаты:

а) по узлам:

– модуль напряжения U кВ и его фаза , град;

– потребляемая нагрузкой (со знаком плюс) или генерируемая (со знаком минус) активная и реактивная мощности, МВт и Мвар;

– потери активной мощности в проводимости на землю ΔP, МВт;

б) по ветвям:

– модуль тока, А;

– активная и реактивная мощности, МВт и Мвар, передаваемые по ветви от начального узла к конечному;

– потери активной мощности ΔP, МВт;

в) прочие результаты:

– суммарные активная и реактивная мощности, МВт и Мвар, генерируемые источниками;

– суммарные потери активной мощности в сети ΔP_, МВт;

– число итераций, сделанных ЭВМ при решении уравнений режима.

Рекомендуемая форма таблиц для результатов расчета:

Узлы

№

U, кВ

, град

P, МВт

Q, Мвар

ΔP, МВт

Ветви

№ начального узла

№ конечного узла

I, А

P, МВт

Q, Мвар

ΔP, МВт

Прочие результаты

Pген, МВт

Qген, Мвар

ΔP, МВт

n итераций