Математические задачи в энергетике. Медведева С.Н. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

ЛЕКЦ. 2-4: ФОРМЫ ЗАПИСИ УРАВНЕНИЙ УСТАНОВИВШЕГОСЯ
РЕЖИМА ДЛЯ ОБЩЕГО СЛУЧАЯ ЗАДАНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Особенности записи узловых уравнений УР для реальных задач
В системе уравнений формы (3) источники (генераторы) и потребители
(нагрузка) заданы полными мощностями или активной и реактивной
мощностью (их постоянным значением).
В реальных задачах генераторы, как правило, задаются значением
активной мощности
const
г
=
P и активной составляющей напряжения
const
г
=U . Таким же образом задаются синхронные компенсаторы и
регулируемые статические источники реактивной мощности (о них далее 4-5
курс). Потребители задаются статическими характеристиками активной и
реактивной мощности по напряжению (СХН) (более подробно о них в курсе
«Электроэнергетические системы и сети»).
По потребителям: указанное более общее задание нагрузок не меняет
вида уравнения (3), требуется лишь
дополнительная коррекция мощностей по
напряжению. Процедура коррекции будет сказываться на сходимости
итерационного процесса. Собственно алгоритм принципиально не меняется.
Принципиально другой случай с источниками (генераторами): задание
const
г
=P и const
г
=U изменяет состав заданных и искомых параметров
уравнения (3).
Определим состав параметров уравнений установившегося режима в
(3): каждый k-й узел схемы замещения электрической системы
характеризуется двумя комплексными или четырьмя вещественными
параметрами режима:
k
S и
k
U для комплексных или
k
P ,
k
Q ;
k
U ,
k
δ
для вещественных. Для
пассивных узлов
0
=
i
P , 0
=
i
Q (пассивный узелнет ни генераторов, ни
нагрузки).
Количество уравнений для каждого узла: одно комплексное или два
вещественных баланса мощности. Следовательно, для каждого узла два
вещественных параметра должны быть заданы, два ищем.
Для генераторных узлов
даны
k
P ,
k
U , найти
k
Q ,
k
δ
.
Для нагрузочных узлов
даны
k
P ,
k
Q найти
k
U ,
k
δ
.
Введение в схему замещения узлов с заданными
k
P и
k
U усложняет
вычислительную процедуру итерационных методов.
Покажем это на примере метода Зейделя, для которого алгоритм
расчетов изменится следующим образом:
1) для каждого k-того узла вычисляется не
)1( +i
k
U , а
)1( +i
k
V
составляющая
)1( +i
k
U , не зависящая от
k
Q (т.е
)1( +i
k
V определяется как
)1( +i
k
U при
k
Q =0)
+
=
+=
=
++
)(
б
б
1
)(
1
1
)1()1(
ˆ
1
i
k
k
k
n
kj
i
j
jk
k
j
i
j
jk
kk
i
k
U
P
UYUYUY
Y
V
, (3.1)
2) считаем
)(
)1(
)1()1(
ˆ
i
k
kk
i
k
i
k
i
k
UY
Q
jVU
+
++
= , (3.2)
  ЛЕКЦ. 2-4: ФОРМЫ ЗАПИСИ УРАВНЕНИЙ УСТАНОВИВШЕГОСЯ                             пассивных узлов Pi = 0 , Qi = 0 (пассивный узел – нет ни генераторов, ни
 РЕЖИМА ДЛЯ ОБЩЕГО СЛУЧАЯ ЗАДАНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
                                                                                нагрузки).
       Особенности записи узловых уравнений УР для реальных задач
                                                                                        Количество уравнений для каждого узла: одно комплексное или два

       В системе уравнений формы (3) источники (генераторы) и потребители       вещественных баланса мощности. Следовательно, для каждого узла два

(нагрузка) заданы полными мощностями или активной и реактивной                  вещественных параметра должны быть заданы, два ищем.

мощностью (их постоянным значением).                                                    Для генераторных узлов

       В реальных задачах генераторы, как правило, задаются значением                              даны Pk , U k , → найти Qk , δ k .
активной мощности       Pг = const и активной составляющей напряжения                   Для нагрузочных узлов

U г = const . Таким же образом задаются синхронные компенсаторы и                                  даны Pk , Qk → найти U k , δ k .

регулируемые статические источники реактивной мощности (о них далее 4-5                 Введение в схему замещения узлов с заданными Pk и U k усложняет
курс). Потребители задаются статическими характеристиками активной и            вычислительную процедуру итерационных методов.
реактивной мощности по напряжению (СХН) (более подробно о них в курсе                   Покажем это на примере метода Зейделя, для которого алгоритм
«Электроэнергетические системы и сети»).                                        расчетов изменится следующим образом:
       По потребителям: указанное более общее задание нагрузок не меняет                                                                                              (i +1)        (i +1)
                                                                                        1) для каждого k-того узла вычисляется не U k                                          , а Vk        –
вида уравнения (3), требуется лишь дополнительная коррекция мощностей по
напряжению. Процедура коррекции будет сказываться на сходимости                                        (i +1)                                               (i +1)
                                                                                составляющая U k                , не зависящая от Qk (т.е V k                           определяется как
итерационного процесса. Собственно алгоритм принципиально не меняется.
                                                                                U (ki +1) при Qk =0)
       Принципиально другой случай с источниками (генераторами): задание
Pг = const и U г = const изменяет состав заданных и искомых параметров                                 ⎛                                                                            ⎞
                                                                                                   1 ⎜ k −1                     n                               P                   ⎟
                                                                                    V (ki +1)   =      ⎜ − ∑  Y   U
                                                                                                                jk j
                                                                                                                    (i +1)
                                                                                                                           −    ∑     Y jk U (ji ) − Y бk U б + k                   ⎟⎟ , (3.1)
уравнения (3).                                                                                    Y kk ⎜ j =1                                                     (i )
                                                                                                       ⎝
                                                                                                                             j = k +1                          Uˆ k                  ⎠
       Определим состав параметров уравнений установившегося режима в
                                                                                        2) считаем
(3):   каждый     k-й   узел     схемы   замещения    электрической   системы
характеризуется    двумя       комплексными   или    четырьмя   вещественными                                                                        Qk(i +1)
                                                                                                                     U (ki +1)   = V (ki +1)   −j                 ,                     (3.2)
параметрами режима:                                                                                                                                        (i )
                                                                                                                                                    Ykk Uˆ k
S k и U k – для комплексных или Pk , Qk ; U k , δ k – для вещественных. Для