Донецкий национальный технический университет

РАСЧЕТ СТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

     В проектной практике и эксплуатации возникает необходимость расчета стационарных режимов электрических систем, в состав которых входят генераторы, линии электропередачи, трансформаторы, автотрансформаторы, двигательная и стационарная нагрузка, для определения потерь в сети, степени загрузки оборудования в ремонтных и других режимах. Для этой цели в энергосистемах используют в основном схемы с жесткой структурой с решением систем нелинейных уравнений, записанных относительно активной и реактивной мощностей и узловых напряжений. При этом возникают проблемы с необходимостью обращения матриц проводимостей большой размерности и обеспечением сходимости решения.

     В данной работе предложен алгоритм автоматического формирования схемы заданной структуры за счет ввода информации о графе сети с помощью вектора соединения ветвей и узлов схем и использования уравнений Ома и Кирхгофа в матрично-векторной форме. За основу принят метод узловых напряжений. Сопротивления нагрузок представлены в виде нелинейных зависимостей от напряжений или токов, а также учитываются взаимоиндуктивности между ветвями. Представление решаемых нелинейных систем уравнений относительно проводимостей и сопротивлений практически во всех случаях обеспечивает сходимость решения при использовании метода простой итерации, в котором коррекция нелинейных сопротивлений нагрузок производится на каждом шаге расчета, вместо используемых обычно метода Ньютона или градиентного метода.

     Большое значение для практического использования данной программы имеет ее сервисная часть. С этой целью разработано меню мнемонического представления каждого из элементов сети, с помощью которого набирается на экране схема заданной структуры. Формирование и решение уравнений происходит автоматически. Результаты решения – мощности, токи, напряжения – могут быть представлены на заданной схеме, которая отображается на экране монитора. Разработанный алгоритм и программа внедрены в учебный процесс и могут представить интерес для проектных и эксплуатационных организаций.