Наиболее важные операции над сетевыми объектами

Слияние узлов внутри уже созданных объектов модели сети. Поддержка этой операции позволяет моделировать различные виды металлических коротких замыканий и конструировать нетиповые сетевые объекты из типовых. В частности, все возможные типы трансформаторных объектов, а также источников, нагрузок и компенсаторов можно сконструировать из объекта «Множество n гальванически несвязанных ветвей». Для выполнения операции формирования коротких замыканий составлена специальная подпрограмма. Операция слияния узлов изменяет топологию сетевого объекта. Число локальных узлов уменьшается, число ветвей не изменяется, даже если некоторые из них замыкаются накоротко. Данная подпрограмма должна вызываться до сборки модели сети. Подпрограмма имеет два входных параметра и один выходной параметр. Входные параметры – сетевой объект до выполнения операции и массив ячеек с массивами номеров замыкаемых локальных узлов. Выходной параметр – сетевой объект после выполнения операции. За один вызов подпрограммы можно замкнуть неограниченное количество групп узлов.

Сборка модели сети из отдельных сетевых объектов. Когда все сетевые объекты созданы и уложены в массив ячеек, можно вызывать сборщик модели и решатель системы уравнений. На этапе сборки выполняются следующие действия: 1) для каждого сетевого объекта определяются глобальные номера узлов, соответствующие локальным номерам, эта информация записывается в поле nodes сетевых объектов; 2) для каждого сетевого объекта определяются глобальные номера ветвей, соответствующие локальным номерам, эта информация записывается в поле branches сетевых объектов; 3) формируются следующие глобальные матрицы модели сети: определённая матрица узловых соединений (общий узел – «идеальная земля»), матрица адмиттансов ветвей, матрица-столбец комплексных действующих значений ЭДС ветвей. Подпрограмма сборщик модели может применяться для построения композиционных сетевых объектов.

Отличие композиционного объекта от подсистемы заключается в том, что композиционный объект – это просто объединение частных объектов с сохранением внутренних узлов и ветвей, а также схемы замещения. Подсистема – это вариант объединения частных объектов с исключением внутренних узлов частных объектов. Остаются только точки присоединения нового объекта к внешним объектам. Схема замещения объекта «подсистема» упрощается настолько, что число ветвей в нём равно числу точек присоединения. Каждая из этих ветвей соединяет точку присоединения с «идеальной землёй».

Вычисление матриц подсистемы по глобальным матрицам сети. Данная подпрограмма исключает из выделенного и обработанного сборщиком участка сети все внутренние узлы (оставляет только точки присоединения), вычисляет матрицу внутренних импедансов (или адмиттансов), столбец "условных ЭДС" анализируемого участка сети, представляемого в виде подсистемы. Здесь под "условными ЭДС" понимаются потенциалы точек присоединения анализируемой сети (подсистемы), если к ним ничего не присоединено вне моделируемой подсистемы. После выполнения данной операции можно воспользоваться конструктором сетевого объекта «Подсистема».

Расчёт электрического состояния собранной сети. После сборки модели сети вызывается и запускается решатель глобального матричного уравнения электрического состояния сети. Это уравнение решается относительно комплексных узловых потенциалов. Далее применяются известные соотношения теории цепей для определения комплексных напряжений ветвей, напряжений пассивных участков ветвей, токов пассивных участков ветвей, которые равны токам ветвей, т.к. в модели сети нет источников тока. После всех вычислений полученная информация распределяется по сетевым объектам. Она записывается в поля результатов сетевых объектов.