- •Математические задачи электроэнергетики
- •Рабочая программа Введение
- •1. Системы уравнений и методы их решения применительно
- •Матричная алгебра и теория графов, их использование для расчета и анализа установившихся режимов электрических систем.
- •Методы решения систем линейных уравнений
- •2.3. Нелинейное программирование
- •3. Применение теории вероятностей и математической статистики в электроэнергетике
- •3.1. Основные сведения из теории вероятностей
- •3.2. Математическая статистика
- •Технологическая карта работы студента по изучению курса
- •Методические указания
- •Список литературы
- •1. Системы уравнений и методы их решения применительно к задачам электроэнергетики
- •1.1. Матричная алгебра и теория графов, их использование для анализа и расчетов, установившихся режимов электрических систем
- •Методы решения систем линейных уравнений
- •Методы решения систем нелинейных уравнений
- •2. Математическое программирование в электроэнергетике
- •2.1. Введение в теорию оптимизации
- •2.2. Линейное программирование
- •2.3. Нелинейное программирование
- •3. Применение теории вероятности и математической статистики в электроэнергетике
- •3.1. Основные сведения из теории вероятностей [1,8]
- •3.2. Математическая статистика [1,8]
Список литературы
Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики/Под ред. В.А. Веникова. Т.1 – М.: Высшая школа, 1981. – 334
Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. – М.: Наука, 1970. – 664 с.
Блок В.М. Электрические сети и системы: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Высшая школа 1986. – 430 с.
Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях: Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред. В.А. Веникова. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 504 с.
Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация установившихся режимов электрических сетей и систем. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
Применение цифровых вычислительных машин в электроэнергетике. Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред. О.В. Щербачева. – Л.: Энергия, 1980. – 240с.
Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Мызин А.Л. Модели оптимизации развития энергосистем. – М.: Высшая школа, 1987. – 272с.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1969. – 576 с.
1. Системы уравнений и методы их решения применительно к задачам электроэнергетики
1.1. Матричная алгебра и теория графов, их использование для анализа и расчетов, установившихся режимов электрических систем
Расчет и анализ функционирования и развития сложных систем энергетики удобнее вести с применением алгебры матриц и теории графов. Для этого схемы замещения электрической системы (в частности электрической сети) представляется в виде графа, а математические выражения, описывающие режим работы и развитие системы, записываются в матричной форме.
Предполагается, что студенты, уже знакомились с матричной алгеброй в курсе «Математика». Необходимо вспомнить основные положения матричной алгебры из [2, с.225 – 237 и 3, с.273 – 279].
Полезно познакомиться с элементами теории графов применительно к электрическим системам, рассмотреть матричное представление схем электрических цепей, изучить примеры формирования матричных уравнений, состояние электрической системы для установившихся режимов нормальной работы [1, с. 31 – 69, и 3, с.280 – 294].
-5-
Контрольные вопросы
Дайте определение матрицы.
Какую матрицу называют прямоугольной, квадратной, вектор-строкой, вектор-столбцом, симметричной, неособенной, диагональной, единичной, нулевой, транспонированной?
Какие алгебраические операции имеют место в матричной алгебре и как они выполняются?
Что такое определитель матрицы, миноры и алгебраические дополнения?
Расскажите способ вычисления определителя матрицы разложением по элементам строки или столбца.
Дайте определение обратной матрицы.
Расскажите алгоритм вычисления обратной матрицы классическим способом.
Дайте понятие о графе электрической сети. Независимые узлы и контуры.
Расскажите правила формирования первой и второй матриц инциденции графа сети.
Напишите законы Ома и Кирхгофа в матричной форме.
Напишите уравнение состояния электрической сети в матричной форме для методов узловых напряжений и контурных токов.
Расскажите правила формирования матриц узловых проводимостей и контурных сопротивлений.
Матричный расчет токов в ветвях линейной электрической цепи методом узловых напряжений и контурных токов.