Потокораспределение и напряжения в установившихся режимах

 

Основным средством расчёта потокораспределения и уровней напряжения являются ЭВМ. Расчёты проводятся по заранее составленным программам (Б-2, Б-6, Rastr, СДО и др).

Математической моделью, положенной в основу большинства программ для ЭВМ, являются уравнения узловых напряжений (УУН) в форме балансов мощности:

, (3.1)

где – вектор напряжения в i -м узле сети ();

– сопряжённый вектор напряжения в k -м узле сети ();

– сопряжённый вектор заданного напряжения в БУ ();

– узловая мощность i -го узла, ();

n – число независимых узлов в схеме;

– собственная проводимость узла i ();

– взаимная проводимость узлов i и k ();

– взаимная проводимость узла i и балансирующего.

Символ в (3.1) означает сопряжённую величину.

В полярной системе координат (модуль, угол) УУН (3.1) после разделения на действительную и мнимую части примут следующий вид

 

; (3.2, а)

, (3.2, б)

 

где – множество номеров узлов непосредственно связанных с узлом i.

Система нелинейных уравнений (3.2, а), (3.2, б) решается итерационным методом Ньютона или его модификациями (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Блок-схема алгоритма Ньютона

При некоторых произвольных значениях и , подставленных в левую часть (3.2, а), (3.2, б), возникают небалансы мощности и . Проверяются условия

 

; .

Если эти условия не выполняются, т. е. имеет место заметный небаланс мощностей в узлах, то по методу Ньютона вычисляются поправки

Для этого составляют и решают систему линейных уравнений следующего вида:

 

(3.3)

Решение (3.3) позволяет определить поправки , , позволяющие получить новые значения искомых величин и .

Согласно ГОСТ Р 5419-2010 отклонение от номинального напряжения в узлах поставки электроэнергии потребителям не должно превышать ±10 %. При выходе напряжения из заданного интервала их корректировка может быть выполнена изменением первоначально принятых равными .

Для двухобмоточных трансформаторов с РПН в обмотке ВН

 

,

 

где n – число ступеней относительно среднего ответвления;

– ступень регулирования РПН в относительных единицах.

Если задаться желаемым напряжением на шинах НН, то желаемая ступень регулирования n _жел может быть определена из соотношения

 

.

 

Откуда для двухобмоточного трансформатора

 

.

 

Для трёхобмоточных трансформаторов с РПН в нейтрали обмотки ВН и ПБВ на стороне СН

 

,

,

 

где m – число ступеней ПБВ относительно среднего ответвления.

Для автотрансформаторов с РПН на стороне СН

 

.

 

Для автотрансформаторов с таким РПН не регулируется. При необходимости его изменения необходимы дополнительные линейные регуляторы.

Потоки мощности в ветвях расчётной схемы определяются по завершению расчёта напряжений узлов сети. Например, мощность в начале ветви l, соединяющей узлы i и k и имеющей проводимость , равна

 

.

 

Информация о схеме замещения включает в себя топологию схемы и параметры ветвей. В расчёте учитываются действительные коэффициенты трансформации. Ёмкость линий задается в виде проводимости или ёмкостной мощности. Информация об узлах задаётся активными и реактивными нагрузками, а на части узлов – активными нагрузками, модулем напряжения, максимальной и минимальной реактивной мощностью.