- •2 Расчет режима электрической сети при задании нагрузок в токах
- •2.1 Расчет режима электрической сети при задании нагрузок в токах с помощью законов Кирхгофа (метод Гаусса, метод Гаусса-Жордана, метод Крамера, матричный метод)
- •2.2 Расчет режима электрической сети по узловым уравнениям (c использованием метода Гаусса)
- •2.3 Расчет режима электрической сети по контурным уравнениям
- •2.4 Расчет режима электрической сети с использованием матрицы коэффициентов распределения
- •2.5 Анализ результатов расчета режима. Определение потоков и потерь мощности
2.5 Анализ результатов расчета режима. Определение потоков и потерь мощности
Методы решения линейных уравнений установившегося режима можно разделить на две большие группы: прямые и итерационные. К первым (прямым, точным) относятся методы, позволяющие получать решение в зависимости от порядка и структуры матрицы коэффициентов системы уравнений. К ним относятся:
решение узловых уравнений с помощью обращения матрицы узловых проводимостей, которая является слабозаполненной, т.к. в реальных электрических сетях число связей узлов – линий и трансформаторов ‑ ограничено целесообразным количеством. Матрица узловых проводимостей, для схемы электрической сети включая балансирующий узел обязательно вырожденная в силу способа ее получения, и это подтверждается результатами анализа – сумма строк или столбцов Yy равна 0.
решение с помощью контурных уравнений.Контурные уравнения составляются на основе II закона Кирхгофа для всей сети.
Из матричных методов наиболее широко применяются узловые уравнения, которые характеризуются простотой формирования. Контурные уравнения формируются несколько сложнее, и при наличии задающих ЭДС принимают довольно громоздкий вид.
Рассчитаем потокораспределение в схеме и потери мощности в ветвях схемы замещения электрической сети. Для расчёта потокораспределения рассмотрим матрицу инциденций М, составленную с учетом балансирующего узла, а также вектор-функцию узловых напряжений с учетом балансирующего узла:
Рассмотрим матрицу
и представим ее в виде двух составляющих
матриц:
Находим напряжение в начале и конце ветви, а так же находим потери напряжения в ветвях схемы (кВ):
Далее
находим потоки мощности в начале и в
конце линии(МВт),
а
так же находим потери мощности в ветвях
схемы(МВт):
Данные о напряжении , токах и мощностях изображены на рисунке 3.
Рис3. Напряжения, падения напряжений токи и мощности в узлах и ветвях сети.
По результатам расчетов по всем методам получили одинаковые результаты, следовательно можно сделать вывод что расчет произведен правильно.
По результатам видно, что наиболее нагружен узел 5 (P=56.942 МВт) – узел подключенной нагрузки. В узле 2 нагрузка отсутствует (P=0). Наибольшие потери мощности во 1-ой ветви (7.103 МВт), это обусловлено тем, что по данной ветви протекает наибольшая мощность во всей сети, а наименьшие – в 8-ой, (P=0.338 МВт). Наибольшие потери напряжения во 1-ой ветви (6,117кВ), они тоже обусловлены протеканием наибольшей мощности, а наименьшие – в 5-ой (1.201кВ).
