- •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:
Заключение.
Методы расчета электрической сети по узловым и контурным уравнениям, основанные на задающих узловых токах, точны, однако требуют приближения в случаях, когда известными являются задающие узловые мощности. И даже в этом случае уже в первом приближении (при нахождении узловых токов учитываются, найденные в предыдущем приближении, узловые напряжения) полученные значения имеют достаточную точность.
Применение алгоритмов при расчете режима электрической сети по нелинейным узловым уравнениям при задании нагрузок в мощностях с использованием итерационных методов дало значительное преимущество при задании точности расчета и времени расчета. Среди их наибольшая скорость сходимости оказалась у метода Ньютона.
Расчет утяжеленного режима на выдерживание больших максимальных токов показал, что сеть может работать при увеличении нагрузки в 2.7 раза. Это говорит о том, что данная сеть недогружена. Токи в ветвях сети при расчете критического режима составили:
кА
Целью данной курсовой работы было получение навыков расчета установившихся режимов замкнутых электрических цепей матричными методами. Расчет производился двумя матричными методами: по линейным узловым и контурным уравнениям - и тремя итерационными методами: по узловым уравнениям в форме баланса токов при их решении методом ускоренной итерации, по обращенным узловым уравнениям и методом Ньютона. По близости результатов расчета режима и графикам сходимости можно убедиться в достоверности итерационных методов. Основные трудности при их использовании заключались в необходимости составления и решения большого количества уравнений и учета множества величин, подлежащих определению. Матричные методы менее трудоемкие в сравнении с численными методами, что дает преимущество в скорости расчет.
Список использованной литературы:
Шиманская Т. А. Методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине «Математические модели в энергетике» для студентов специальности 1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети». – Мн.: БНТУ, 2010.
Герасименко А.А., Федин В.Т. «Передача и распределение электрической энергии». – Ростов-н/Д.:Феникс, 2006.