Министерство образования и науки Российской Федерации

Иркутский государственный технический университет

Кафедра электрических станций, сетей и систем

Допускаю к защите__________

Руководитель Акишин Л.А.

Расчёт установившихся режимов электрических сетей Курсовая работа по дисциплине «Математические задачи энергетики»

Вариант №5

Выполнил: студент группы ЭС-10-1

Иванке Татьяна Анатольевна

Принял: к. т. н., доцент

Акишин Леонид Александрович

Курсовая работа защищена

с оценкой___________

Иркутск 2012г.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение	3
Раздел 1. Расчёт установившегося режима разомкнутой электрической сети методом «в два этапа»	4
1.1. Исходные данные	4
1.2. Схема замещения	4
1.3. Расчёт параметров установившегося режима	6
1.3.1. Первая итерация	6
1.3.2. Вторая итерация	9
1.4. Баланс мощностей	11
1.5. Карта установившегося режима	12
Раздел 2. Расчёт установившегося режима кольцевой электрической сети методом «в два этапа»	13
2.1. Исходные данные	13
2.2. Схема замещения	14
2.3. Расчёт параметров установившегося режима	16
2.4. Баланс мощностей	21
2.5. Карта установившегося режима	22
Раздел 3. Расчёт установившегося режима кольцевой электрической сети матричным методом с использованием нелинейных уравнений узловых напряжений в форме балансов токов в узлах	23
3.1. Исходные данные	23
3.2. Схема замещения	24
3.3. Граф электрической сети	25
3.4. Формирование уравнений узловых напряжений	26
3.5. Численное решение уравнений узловых напряжений методом линеаризации	27
3.6. Определение параметров установившегося режима	30
3.7. Баланс мощностей	31
3.8. Карта установившегося режима	33

Введение

Одним из важных этапов решения электроэнергетических задач является расчёт установившихся (стационарных) режимов электрических сетей. Целью расчёта установившегося режима (физического состояния) электрической сети является определение электрических параметров состояния: напряжений в узлах, электрических токов и потоков мощности по ветвям, потерь мощности в сети и пр. Результаты таких расчётов позволяют выяснить:

1. осуществим ли данный режим электрической сети, т. е. возможна ли передача требуемой мощности от источников электрической энергии к потребителям;

2. находятся ли в заданных (допустимых) пределах напряжения в узлах;

3. допустимы ли токовые нагрузки элементов электрических сетей в нормальных и послеаварийных режимах.

Наряду с решением перечисленных вопросов расчёты установившихся режимов электрических сетей необходимо проводить при исследовании условий работы электрических систем в переходных, послеаварийных режимах, решении задач оперативной оценки текущих состояний и управления ими, оптимизации краткосрочных и долгосрочных режимов, при оценке и планировании потерь электроэнергии и ряде других задач эксплуатации, развития и проектирования электрических систем. По оценке доля расчётов установившихся режимов в расчётной практике составляет до 80 %.

Расчёт установившегося режима электрических сетей сводится к решению нелинейных уравнений, описывающих режим. Основой для такого описания состояния электрических сетей являются законы Кирхгофа и Ома, связывающие токи и напряжения в электрической сети через её параметры.

Для построения алгоритмов расчёта параметров установившихся режимов используются узловые и контурные уравнения. Наиболее применимы в указанной задаче уравнения узловых напряжений как наиболее удобные для реализации на ЭВМ. Уравнения узловых напряжений записывают в форме баланса токов и баланса мощностей.

В первых двух разделах данной курсовой работы применяется «ручной» приближённый метод расчёта электрических сетей – метод «в два этапа». В первом разделе с его помощью рассчитан установившийся режим разомкнутой электрической сети, во втором разделе – кольцевой сети. Знание данного итерационного метода даёт возможность глубже понимать физический процесс, происходящий в сети, устанавливать взаимосвязь режимных и схемных параметров между собой и принимать правильные решения при управлении режимами в результате их анализа.

В третьем и четвёртом разделах курсовой работы применяются матричные формализованные методы расчёта установившихся режимов с использованием ЭВМ. В третьем разделе состояние разомкнутой электрической сети описывается при помощи нелинейных уравнений узловых напряжений (УУН) в форме баланса токов в узлах; в четвёртом разделе – при помощи нелинейных УУН в форме баланса мощностей. Матричный метод расчёта даёт возможность легко составить математическую модель, описывающую установившийся режим, однако его использование не даёт возможности принимать правильные решения при управлении режимами и получать наглядное представление о взаимосвязи параметров режима и схемы замещения сети.