применение ЭВМ в энергетике / Для ЭЭС-303сф (Прим ЭВМ в ЭЭ)(копия) / Задания на КР _ПримЭВМвЭЭ_

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Филиал в г. Стерлитамак

РАСЧЕТ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине

«Применение ЭВМ в электроэнергетике»

(для студентов гр. ЭЭС-303сф)

Стерлитамак - 2014

ВВЕДЕНИЕ

Всовременных условиях расчет установившихся режимов электроэнергетической системы является наиболее часто решаемой задачей. При проектировании ЭЭС расчет установившихся режимов осуществляется с целью выбора и уточнения параметров проектируемой системы.

Впроцессе эксплуатации подобные расчеты позволяют оперативно управлять и прогнозировать работу ЭЭС. При этом осуществляется оценка допустимости режима по условиям обеспечения нормальной работы оборудования и определение режимов, оптимальных по технико-экономическим критериям.

Задача расчета установившихся режимов ЭЭС сводится к определению совокупности параметров, характеризующих работу системы: напряжений в различных точках системы, токов в её элементах, потоков мощности и потерь мощности

ит.д.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Пояснительная записка курсовой работы оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ и выполняется на листах формата А4 с основной надписью. Текст и необходимые формулы набираются на компьютере в редакторе Microsoft Word. Графики и векторные диаграммы следует строить с помощью графических редакторов.

Курсовая работа состоит из трех разделов, каждый из которых должен содержать следующие основные части:

–расчетная схема с условием задачи и данными своего варианта;

–расчет;

–необходимые графики и диаграммы.

При оформлении работы следует руководствоваться следующими правилами:

1.На титульном листе пояснительной записки обязательно должны быть написаны фамилия и инициалы студента, номер варианта и группа.

2.Рисунки, графики, схемы, символы, размерности физических величин выполняются в соответствии с требованиями ГОСТа.

3.В ходе решения задачи не следует изменять однажды принятые направления токов, напряжений, наименование узлов и т.д.

6.На графиках обязательно указывать название изображаемых величин. Масштабы подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой.

Всоответствии с выбранными масштабами подписываются шкалы графиков и диаграмм.

8.В конце пояснительной записки должны быть указаны использованные источники литературы.

9.В пояснительную записку необходимо вложить диск CD-R (RW) c электронным вариантом выполненной курсовой работы.

2

ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Задание 1.

Используя расчетную схему и исходные данные, произвести следующие действия:

–составить матрицы инциденций М и N;

–записать матрицы режимных параметров:

а) J, ZB, YB ;

б) U∆, UB в общем виде

– предположив наличие ЭДС в ветвях 2, 5 (EB2 , EB5), записать матрицы EB , EK.

Задание 2.

Используя вариант расчетной схемы и исходные данные записать 1 и 2 законы Кирхгофа в матричной форме и в виде системы уравнений.

Задание 3.

Для расчетной схемы записать в матричной форме обобщенное уравнение состояния. Перейти к системе алгебраических уравнений относительно неизвестных токов в ветвях.

Задание 4.

4.1.Для расчетной схемы вычислить матрицу узловых проводимостей Y∆ .

4.2.Составьте матрицу Y∆ без перемножения матриц с учетом физического смысла ее элементов. Сравните полученный результат с матрицей Y∆, вычисленной

вп.4.1.

4.3.Записать уравнение узловых напряжений в матричной форме и в виде системы уравнений.

Задание 5.

Предположив наличие ЭДС в ветвях 2, 5 расчетной схемы ЕВ2 = 100, Ев5 = 300, записать уравнение контурных токов в матричной форме и в виде системы уравнений.

Задание 6.

6.1.Используя систему уравнений узловых напряжений, полученную в задании 4, рассчитать значение узловых напряжений методом Гаусса.

6.2.Проанализировать точность результатов расчета.

Задание 7.

7.1.Используя систему уравнений узловых напряжений (задание 4), рассчитать значения напряжений в узлах расчетной схемы методом Зейделя (провести 3 итерации).

7.2.Проанализировать сходимость итерационного процесса.

3

Задание 8.

На основе расчетной схемы с учетом постановки задачи и исходных данных о параметрах генератора, который подключен к 4-му узлу, определить устойчивость системы по корням характеристического уравнения (с помощью теоремы Ляпунова).

Задание 9.

На основе расчетной схемы с учетом постановки задачи и исходных данных о параметрах генератора, который подключен к 4-му узлу, записать характеристическое уравнение с учетом переходных процессов в обмотке возбуждения. Проанализировать устойчивость системы по критерию Гурвица.

Задание 10.

Проанализировать устойчивость системы по критерию Михайлова. Построить годограф характеристического уравнения.

Примечание 1:

1.Расчет проводится в относительных единицах.

2.Направление ветвей и независимых контуров выбираются произвольно.

4

ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Сопротивления ветвей Zi измеряются в кОм, а задающие токи Ji – в кА. Базисные величины: UБ = Uг ном = 10,5 кВ; SБ = Sг ном = 7 МВА.

Исходные параметры генератора, подключенного к узлам 4 расчетных схем, и

Примечание 2: вариант для выполнения курсовой работы определяется по последним двум цифрам в номере зачетной книжки: по предпоследней цифре выбираются исходные данные (табл. 1), по последней – исходный рисунок (табл. 2).

Рисунок 1

5

ЛИТЕРАТУРА

1.Азаров В.С. Передача и распределение электроэнергии в примерах и решениях. – М.: МГОУ, 2005.

2.Веников В.А. Электрические системы. Математические задачи в энергетике: Учебник для студентов вузов. – М.: Высшая школа, 1981. – 288с.

3.Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. – М.:

Наука, 1996. – 664с.

4.Зарудский Г.К., Кутлер П.П. Особенности расчетов нормальных режимов электропередач сверхвысокого напряжения. – М.: ИПК госслужбы, 2005.

5.Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических сетей и систем. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 288с.

6.Идельчик В.И. Электрические системы и сети. – М.: Альянс, 2009

7.Исмагилов Ф.Р., Максудов Д.В. Расчеты на ЭВМ установившихся режимов электроэнергетической системы. – Уфа, Изд-во УГАТУ, 2008.

8.Любченко В.А., Манусов В.З. Физико-математические основы электроэнергетики: Учебное пособие: В2ч. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1994. Ч1.

–58с.

9

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Филиал в г. Стерлитамак

Кафедра ЕНиОПД

10