Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебники / ШИМАНСКАЯ пособия / МЗЭ_методические указания.doc
Скачиваний:
105
Добавлен:
08.06.2015
Размер:
3.39 Mб
Скачать

Министерство образования республики беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Электрические системы»

Т.А. Шиманская

Методическое пособие

по выполнению курсовой работы и изучению дисциплины

«Математические задачи энергетики»

для студентов специальности

1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети»

Минск 2008

УДК 621.311

ББК 31.279я7

Ш

Рецензенты:

О.И. Александров, А.А. Волков

Шиманская Т.А.

Ш Применение матричных методов для расчета и анализа режимов электрических сетей: Методическое пособие по выполнению курсовой работы и изучению дисциплины «Математические задачи энергетики» для студентов специальностей 1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети», «Автоматизация и управление энергетическими процессами», специализация «Диспетчерское управление в электроэнергетических системах и сетях» / Т.А. Шиманская; Под редакцией В.Т. Федина. – Мн.: БНТУ, 2008. – 112 с.

ISBN985-479-058-4. (???)

В методическом пособии излагаются теоретические основы современных методов расчета установившихся режимов электрических сетей на ЭВМ. Выводятся основные уравнения установившихся режимов в матричной форме, описываются точные и итерационные методы их решения, рассматриваются вопросы сходимости итерационных методов. Приведено задание и варианты исходных данных к курсовой работе, даны практические рекомендации по ее выполнению, иллюстрируемые числовыми примерами.

Методика выполнения курсовой работы ориентирована на использование программного пакета MathCAD.

Пособие предназначено для студентов очного и заочного отделений специальности 1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети» и может быть использовано студентами специальности «Автоматизация и управление энергетическими процессами», специализация «Диспетчерское управление в электроэнергетических системах и сетях», а также инженерами, чья деятельность связана с расчетами режимов электрических систем.

В работе над пособием принимали участие студенты Кабанов П.А., Млынчик М., Кузюкович А.И.

Удк 621.311

ББК 31.279я7

ISBN985-479-058-4 © Шиманская Т.А. 2008

Содержание

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 1

Белорусский национальный технический университет 1

Кафедра «Электрические системы» 1

Т.А. Шиманская 1

Методическое пособие 1

по выполнению курсовой работы и изучению дисциплины 1

«Математические задачи энергетики» 1

для студентов специальности 1

1-43 01 02 «Электроэнергетические системы и сети» 1

Минск 2008 1

УДК 621.311 2

УДК 621.311 2

Содержание 3

Предисловие 4

1.1 Понятие о режимах электрических систем и схемах замещения 5

1.2.2 Вторая матрица инциденций «ветви-контуры» и матричная запись второго закона Кирхгофа 13

1.2.3 Запись уравнений состояния сети по законам Кирхгофа 17

2.5 Решение уравнений узловых напряжений итерационными методами 49

Предисловие

Целью курса «Математические задачи энергетики» является подготовка студентов в области применения современных математических методов для решения задач электроэнергетики с использованием ЭВМ. Изучению дисциплины предшествует усвоение курсов «Высшая математика», «Теоретические основы электротехники», «Информатика», «Основы САПР», «Введение в инженерное образование». В свою очередь, данная дисциплина служит основой для изучения курсов «Установившиеся режимы электрических сетей», «Надежность электрических сетей».

В предлагаемом пособии рассматривается основной раздел курса «Математические задачи энергетики», посвященный матричным методам анализа режимов электрических систем. Описываются математические модели установившихся режимови методы решения задач анализа режимов на основе элементов теории графов, алгебры матриц, численных методов решения многомерных систем нелинейных алгебраических уравнений. Рассматриваются вопросы сходимости итерационных методов при расчете нормальных и утяжеленных режимов.

Расчет установившегося режима является наиболее часто встречающейся самостоятельной задачей в области анализа электрических систем в практике проектирования и эксплуатации, а также входит составной частью или повторяющимся рабочим оператором в методики, алгоритмы и программы расчета переходных процессов, устойчивости электрических систем, оптимизации режимов и т.п. Поэтому этой задаче уделяется большое внимание.

Цель курсовой работы – углубить знания по предмету и приобрести опыт алгоритмизации и практических расчетов режимов, как-то:

  • записи и преобразования уравнений установившегося режима электрических систем в матричной форме;

  • применения точных и итерационных методов для решения уравнений режима, наиболее эффективных при расчетах на ЭВМ;

  • анализа результатов расчета нормальных и утяжеленных режимов электрических систем.

Выполнение работы ориентировано на ручные расчёты, либо на самостоятельное программирование действий с матрицами, либо на использование стандартного пакета MathCAD, либо на применение программ, размещённых на информационном ресурсе кафедры в приложении к данному методическому пособию.