20. Методы оперативного расчета информационно – управляющих комплексов
20.1 Узловые методы
Методы, основанные на использование матричных блоков.
Взаимосвязь отдельных составляющих расчетов режимов электрической энергии системы.
Рис.11 Алгоритм расчета
Режимы стационарные или квазистационарные.
Методы узловых напряжений (потенциалов).
5 моделей методов:
Уравнения узловых напряжений (УУН) уравнения активного распределения потоков функций узловых мощностей метод коэффициентов распределения потоков.
Уравнения активного потока распределения функций фазовых узловых напряжений (уравнения идеализирования по постоянному току).
Комплексные УУН в форме баланса токов при задании нагрузки постоянной координаты.
Комплексные УУН в форме баланса мощностей в полярной системе координат с упрощениями, исключительные операции с тригонометрическими функциями и их разделение итерационных процессов по активной и реактивной мощностями.
Комплексные УУН в форме баланса мощностей в прямоугольной системе координат при аппроксимации полным рядом Тейлора. На основании модели три при применении матричного с использованием теории графов.
20.2 Матрица инцидентности
Матрица инцидентности – число строк матрицы равно числу узлов графа, число столбцов равно числу ветвей графа, стрелки указывают положительное направление для отходящих токов и напряжений на каждой ветви.
1 – если стрелки из узла;
-1 – если стрелка в узел;
0 – если сеть не затронута узлом.
20.3 Матрица-столбец - И всей ветви
(1)
Система уравнений метода узловых напряжений:
, (2)
где [g] – матрица ветвей,
[E] – матрица – столбец ЭДС, включенных в ветвь,
[τ] – матрица – столбец с источником тока.
21. Модели структурных электрических систем
Электрические схемы моделируются для установившегося режима. Для этих целей широко используются векторные диаграммы и схема замещения, которая получается на основе этих уравнений.
21.1 Разработка моделей взаимодействия элементов
Электрические модели играют роль ветвей в схеме замещения. Предлагается следующий режим расчета, устанавливается состав электросхемы.
По информации о ЭЭС составляется или извлекаются из базы данных мнемосхема системы, на ее основе автоматически создается матрица инцидентности А, которая отражает координаты системы.
Оператор указывает или считывает из базы данных параметры элементов системы или электрическая переменная формируется [g] – отражающая состав оборудования системы.
Формируется уравнение (2). В системе отсутствуют источники тока – [τ] равно нулю. Уравнение (2) разрешается относительно матрицы потенциальных узлов:
(3)
По уравнениям структурированных элементов и на основании полученных узлов рассчитывается ток всех элементов согласно алгоритму: матрица
,
где [Z] – определяется параметрами конкретного элемента
Положим во всех узловых точках токи, активные и реактивные мощности всех элементов ЭЭС в конкретном установившемся режиме работы.
Может быть запущенны различные алгоритмы.