- •Министерство образования республики беларусь
- •Удк 621.311
- •Содержание
- •1.1 Понятие о режимах электрических систем и схемах замещения 5
- •Уравнения установившихся режимов электрических систем
- •1.1 Понятие о режимах электрических систем и схемах замещения
- •1.2 Аналитическое представление информации о конфигурации электрической сети с помощью матриц инциденций и матричное выражение законов Кирхгофа
- •Первая матрица инциденций «узлы-ветви» и ее применение для записи 1-го закона Кирхгофа
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.2.2 Вторая матрица инциденций «ветви-контуры» и матричная запись второго закона Кирхгофа
- •1.2.3 Запись уравнений состояния сети по законам Кирхгофа
- •1.3 Метод уравнений узловых напряжений
- •1.3.1 Вывод узловых уравнений
- •Здесь [м]т – транспонированная 1-я матрица инциденций,
- •1.3.2 Определение матрицы узловых проводимостей и ее характеристика
- •1.4 Контурные уравнения установившихся режимов электрических систем
- •Запись уравнений состояния сети с помощью матриц обобщенных параметров.
- •Вопросы для самопроверки
- •1.6 Расчёт режима электрической сети с использованием матрицы коэффициентов распределения
- •Расчётные токи в узлах сети можно определить как:
- •2. Методы решения уравнений установившихся режимов электрических систем
- •2.1 Итерационные методы решения систем уравнений
- •2.2 Критерии сходимости итерации и анализ их выполнения для узловых уравнений установившихся режимов
- •2.2.1 Теорема сходимости итерации
- •2.2.2 Факторы, влияющие на сходимость итерации для узловых уравнений установившихся режимов
- •2.2.3 Критерии и анализ сходимости итерации для нелинейных систем узловых уравнений установившихся режимов
- •2.3 Решение уравнений узловых напряжений итерационными методами
- •2.3.1 Решение уравнений узловых напряжений в форме баланса токов
- •2.3.2 Обращенная форма уравнений узловых напряжений и их анализ
- •2.4 Применение метода Ньютона для решениядля нахождения корней уравнений установившихся режимов
- •2.4.1 Обоснование метода Ньютона для решения нелинейного уравнения
- •2.4.2 Применение метода Ньютона для систем нелинейных уравнений
- •2.4.3 Решение нелинейных узловых уравнений методом Ньютона.
- •III. Задание на курсовую работу
- •Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
- •Перечень графического материала (в виде компьютерных рисунков в формате а4)
- •IV. Примеры для выполнения разделов курсовой работы
- •С бУоставляем граф-схему замещения электрической сети и нумеруем её ветви и узлы (ребра и вершины) в соответствии с принципом ярусности:
- •Составление элементарных матриц параметров режима [pу], параметров сети [dZв],[dYв] и матриц соединений [м] и [n].
- •Расчёт матрицы узловых проводимостей [Yy] и матрицы контурных сопротивлений [Zk].
- •Расчет режима электрической сети по узловым уравнениям путем обращения матрицы узловых проводимостей
- •Расчет режима электрической сети на основе линейных контурных уравнений
- •Решение нелинейных обращенных узловых уравнений с матрицей- методом простой итерации.
- •Пример расчета:
- •Пример расчета:
- •Заключение Литература
Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
|
1. Формирование уравнений установившегося режима электрической сети |
|
|
|
2. Расчёт режима электрической сети при задании нагрузок в токах |
|
|
3. Расчёт режима электрической сети по нелинейным узловым уравнениям при задании нагрузок в мощностях с использованием итерационных методов |
|
|
|
4. Расчёт утяжелённого режима с применением матриц обобщенных параметров электрической сети |
5. Анализ результатов расчёта режимов. Анализ сходимости итерационных методов. Выводы. |
Литература |
Перечень графического материала (в виде компьютерных рисунков в формате а4)
Исходная расчетная схема электросети с указанием длин участков и нагрузок в узлах сети.
Графики сходимости итераций
Схемы сети с результатами расчета режимов по различным методам
IV. Примеры для выполнения разделов курсовой работы
Примеры расчетов выполнены студентами группы 106221 в курсовых работах в 2003-2004 учебного года.
1. Формирование уравнений установившихся режимов покажем на примере работы студента Ананько Владимира.
С бУоставляем граф-схему замещения электрической сети и нумеруем её ветви и узлы (ребра и вершины) в соответствии с принципом ярусности:
5
Исходные данные:
Li=32 км;
Рi=P0*(1 0,12*i);
Р
3
U
1 2 4 II III 1 2 3
Uном=110 кВ;
Х0=0,4 Ом/км;
L2=1,2*Li.
I
4
Рис. 1
В схеме имеется 5 узлов, 4 ветви дерева, 3 хорды.
Составление элементарных матриц параметров режима [pу], параметров сети [dZв],[dYв] и матриц соединений [м] и [n].
Приложим рассчитанные нагрузки в узлах сети и запишем матрицу независимых параметров режима Ру (МВ
ТМ(МВт)
(1)
Составим диагональную матрицу сопротивлений ветвей [dZв] (Ом) по также уже известным сопротивлениям:
(Ом)
(2)
Найдём матрицу проводимостей ветвей [dYв] (См) по формуле:
[dYв]=[dZв]-1
С(Ом)
(3)
Первая матрица инциденций (матрица соединений ветвей в узлах):
MΣ
=
,
где [M] —1 матрица соединений для ветвей дерева;
[M] 1 матрица соединений для хорд.
Вторая матрица инциденций (матрица контуры-ветви):
N = [N N],
где [N] — блок матрицыNдля ветвей дерева;
[N] — блок матрицыNдля хорд.
Рис. 2