- •Белорусский национальный технический университет Энергетический факультет
- •Курсовая работа
- •Тема проекта: Применение матричных методов для анализа установившихся режимов электрических систем
- •Содержание
- •Введение
- •1. Формирование узловых и контурных уравнений установившихся режимов электрической сети.
- •1.1 Составление схемы замещения электрической сети, определение ее параметров и нагрузок в узлах.
- •1.2 Составление элементарных матриц параметров режима сети и матриц соединений
- •1.3 Расчет матрицы узловых проводимостей и матрицы контурных сопротивлений
- •1.4 Составление узловых уравнений установившегося режима электрической сети в матричной форме и в аналитическом виде при задании нагрузок в токах.
- •1.5 Составление контурных уравнений установившегося режима электрической сети на основе 2-го закона кирхгофа в матричной форме и в аналитическом виде при задании нагрузок в токах.
- •2. Расчет режима электрической сети при задании нагрузок в токах.
- •2.1 Расчет режима электрической сети по узловым уравнениям.
- •2.2 Расчет режима электрической сети по контурным уравнениям.
- •2.3 Расчет режима электрической сети с использованием матрицы коэффициентов распределения.
- •2.4 Анализ результатов расчета режима. Орпределение потоков и потерь мощности.
- •3. Расчет режима электрической сети по нелинейным узловым уравнениям при задании нагрузок в мощностях с использованием итерационных методов.
- •3.1. Расчет режима электрической сети методом простой итерации.
- •3.2. Расчет режима электрической сети методом ускоренной итерации.
- •3.3. Расчет режима электрической сети методом ньютона.
- •3.4. Анализ сходимости итерационных методов.
- •4. Расчет утяжеленного режима электрической сети
- •Заключение.
- •Список использованной литературы:
- •Расчет режима электрической сети по контурным уравнениям при задании нагрузок в мощностях
3. Расчет режима электрической сети по нелинейным узловым уравнениям при задании нагрузок в мощностях с использованием итерационных методов.
Итерационный процесс будем вести до тех пор, пока не выполнится условие:
Примем:
МВт
3.1. Расчет режима электрической сети методом простой итерации.
Матрицу,
обратную YУ
обозначим
через Z. Она называется матрицей взаимных
сопротивлений.
Найдем напряжения из выражения:
В общем виде можно записать:
Первая итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Вторая итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Третья итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Четвертая итерация:
Точность удовлетворяет заданной, заканчиваем итерационный процесс.
3.2. Расчет режима электрической сети методом ускоренной итерации.
Первая итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Вторая итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Третья итерация:
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Четвертая итерация:
Точность удовлетворяет заданной, заканчиваем итерационный процесс.
3.3. Расчет режима электрической сети методом ньютона.
МВт
Запишем
вектор-функцию небаланса токов в узлах:
Запишем матрицу Якоби:
Итерационная формула метода Ньютона запишется в виде:
где
Условие точности имеет следующий вид:
Первая итерация
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Вторая итерация
Точность не удовлетворяет заданной, продолжаем итерационный процесс:
Третья итерация
Точность удовлетворяет заданной. Итерационный процесс закончен. Как видим расчет методом Ньютона удался. Обеспечена сходимость итерации. Всеми итерационными методами получены идентичные значения узловых напряжений, значит расчеты проведены верно.
Как видим итерация, проведенная нами сходится. Из этого можно заключить, что все проделано верно.