Мат мод 2 лаба
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление −13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Лабораторная работа №2
РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЭЭС НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ В ФОРМЕ БАЛАНСА МОЩНОСТЕЙ
Выполнил: студент гр. 5А6А
|
___________________ (подпись)
|
Абдуллаев Б.С. |
Проверил: преподаватель, ассистент (ОЭЭ, ИШЭ) |
___________________ (подпись) ___________________ (дата) |
Бай Ю.Д. |
|
|
|
Томск – 2019
Цель работы: Моделирование установившихся режимов ЭЭС на основе нелинейных уравнений узловых напряжений в среде Mathcad.
Теоретические сведения
Если считать, что в сети известны задающие токи и параметры схемы, то задача расчета узловых напряжений и токов сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений, которая в принципе имеет точное аналитическое решение (лабораторная работа №1).
Однако при практических расчетах электрических режимов энергосистем в активных узлах обычно задаются не токи, а соответствующие мощности … генераторов и нагрузок.
Ток, направленный от узла будем учитывать со знаком «+», к узлу – со знаком «–».
Задание на лабораторную работу
Исходные данные по вариантам приведены в таблицах 1,2,3, рисунке 1.
Рисунок 1 – Исходная схема ЭЭС
-
Рассчитать напряжения в узлах сети переменного тока, используя решающий блок Given Minerr;
-
Рассчитать токи в ветвях;
-
Рассчитать потоки мощности в начале и в конце каждой ветви;
-
Рассчитать потери мощности в ветвях схемы;
-
Сделать проверку результатов по балансу мощностей.
Таблица 1 – Сопротивления ветвей, Ом
Z12 |
Z23 |
Z14 |
Z15 |
Z25 |
Z36 |
Z45 |
Z56 |
10+j200 |
∞ |
0.1+j0.02 |
20+j120 |
4+j12 |
∞ |
10+j10 |
∞ |
Таблица 2 – Проводимости ветвей, См
Y10 |
Y20 |
Y30 |
Y40 |
Y50 |
Y60 |
0.06+j0.1 |
0 |
0 |
0.2+j1.5 |
0.04+j0.1 |
0 |
Таблица 3 – Задающие мощности, МВА
Базовый узел |
S1 |
S 2 |
S 3 |
S 4 |
S 5 |
S 6 |
4 |
12-j13 |
0 |
0 |
20 +j45 |
10-j40 |
0 |
Ход решения
Сделаем эквивалентные преобразования и получим схему, число узлов в которой равно 3, рисунок 2. В полученной схеме за базисный узел, согласно варианту, примем узел 4.
Рисунок 2 – Эквивалентная схема ЭЭС
Для полученной схемы по методу узловых напряжений запишем систему уравнений в форме баланса мощностей. Решим полученную систему уравнений и определим напряжения в узлах 1 и 5 в среде Mathcad с помощью функции MinErr.
Функция MinErr(Х1, Х2, Х3,…) определяет значения Х1, Х2, Х3…, дающие приближенные решения системы нелинейных уравнений, приводящие к минимальной ошибке.
Рассчитаем фазные токи в ветвях через известные напряжения узлов в продольной части линии по закону Ома:
Рассчитаем перетоки мощностей и потери мощности в продольной части в начале и в конце линии:
Сделаем проверку расчета по балансу мощностей для любых двух узлов, например для пятого и для первого:
Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы были рассчитаны напряжения в узлах сети переменного тока, используя решающий блок Given Minerr, рассчитаны токи в ветвях, потоки мощности в начале и в конце каждой ветви, потери мощности в ветвях схемы, а также сделали проверку результатов по балансу мощностей.