МЕТОД ЕКВІВАЛЕНТУВАННЯ СХЕМИ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДОЛОГІЇ РІВНОВАЖНОГО БАЛАНСУВАННЯ

Автор(и)

  • С. В. Бевз Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-158-5-50-57

Ключові слова:

еквівалентування, спрощення електричної схеми, матричний розрахунок, метод рівноважного балансування

Анотація

Розроблено новий метод еквівалентування з використанням запропонованої методології рівноважного балансування з метою спрощення розрахунків еквівалентних взаємних опорів між вузлами елек тричної схеми із застосуванням матричних перетворень структури мережі. Розроблений метод дозволяє на основі використання першої матриці інцидентності провести розрахунок еквівалентів будь-яких з’єднань двох вузлів схеми. Створено математичні моделі для розрахунку повної матриці опорів наявних та віртуальних віток схеми, яка репрезентує всі існуючі взаємозв’язки між вузлами з урахуванням впливів суміжної схеми мережі.

Розрахунок еквівалентних опорів за цим методом здійснюється на основі аналізу схеми електричної мережі. Таким чином, встановлюється одиничний вхідний задавальний струм початкового вузла та одиничний вихідний задавальний струм кінцевого вузла, решта задавальних струмів прирівнюються до нуля. Отже, еквівалентний струм у такому випадку буде рівний одиниці, а значення еквівалентного опору між вузлами схеми становитиме суму спадів напруг за умови таких задавальних струмів. Струми у вітках визначаються множенням оберненої матриці інцидентності на доповнену матрицю. Знаходження еквівалентних опорів між вітками, що не мають безпосереднього з’єднання, здійснюється шляхом доповнення матриці інцидентності додатковими віртуальними вітками, що дозволяє обчислити значення взаємних еквівалентних опорів і для цих віток.

Операцію порядкового множення струму на опір можна здійснити перед відніманням стовпців оберненої матриці, тобто перед добутком оберненої матриці на доповнену матрицю інцидентності, що дозволить розрахувати додаткові взаємні еквівалентні опори для віртуальних віток. В результаті отримано моделі обчислення повної матриці взаємозалежності еквівалентних опорів від напруг віток.

Значення еквівалентних опорів розташовані на діагоналі повної матриці взаємозв’язку опорів і можуть бути підраховані за спрощеною формулою як сума добутків струмів на опори віток. Такий метод еквівалентування схеми значно спрощує розрахунки всіх еквівалентних опорів схеми завдяки використанню методології рівноважного балансування, що дозволяє провести розрахунки для усіх вузлів схеми, встановивши залежності еквівалентних опорів від спадів напруг.

Метою роботи є підвищення ефективності методу еквівалентування електричних мереж шляхом використання рівноважного балансування розрахунку усталеного режиму електричних систем, що дозволяє оптимізувати розрахункові процеси.

Біографія автора

С. В. Бевз, Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри електричних станцій та систем

Посилання

П. Л. Воронов, и В. А. Щедрин, «Эквивалентирование и упрощение сложных электрических систем по частям при моделировании,» Вестник чувашского университета, № 1, с. 44-54, 2015.

П. Д. Лежнюк, В. В. Кулик, і А. В. Пашенко, «Розрахунок втрат електричної енергії в електричних мережах 0,38 кВ з використанням АСКОЕ,» Вісник Приазовського державного технічного університету, серія: Технічні науки, с. 36-40, 2005.

В. В. Кулик, А. В. Писклярова, і Д. С. Пискляров, Методи та засоби підвищення точності визначення втрат електроенергії в розподільчих мережах 10(6) кВ з використанням нечітких множин. Вінниця, Україна: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2011.

О. Д. Демов, і Ю. Ю. Півнюк, Оптимізація впровадження та використання компенсувальних установок у розподільних електричних мережах споживачів. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2018.

С. Г. Слюсаренко, и П. Ю. Костюк, «Расчёт режимов коротких замыканий и эквивалентирование электрических схем, содержащих ветви с ЭДС,» Известия Томского политехнического университета, т. 312, № 4, с. 100-103, 2008.

О. В. Данилюк, А. Б. Козовий, М. М. Швець, і І. Р. Мельник, «Нейроматематичне еквівалентування нетелемеханізованих фрагментів для задач оперативної оптимізації режимів електричних мереж,» Технічна електродинаміка, № 4, с. 51-57, 2009.

А. Г. Русина, «Особенности эквивалентирования электрических сетей при различных целях функционирования электрических систем,» Проблемы энергетики, № 9-10, с. 41-48, 2010.

Н. В. Савина, и С. В. Тагиров «Декомпозиция электрических сетей как средство упрощения расчета установившихся режимов в условиях рыночной энергетики,» Вестник Амурского государственного университета, № 43, с. 60-64, 2017.

М. Ш. Мисриханов, и В. Н. Рябченко, «Метод эквивалентирования электрической сети на основе матричных делителей нуля,» Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность, № 1, с. 15-18, 2010.

С. В. Бевз, С. М. Бурбело, і В. В. Войтко, «Метод рівноважного балансування та автоматизація розрахунків усталеного режиму електричної мережі засобами MathCAD,» Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування ім. адмірала Макарова, № 4, 20 с., 2020.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 25

Опубліковано

2021-10-29

Як цитувати

[1]
С. В. . Бевз, «МЕТОД ЕКВІВАЛЕНТУВАННЯ СХЕМИ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДОЛОГІЇ РІВНОВАЖНОГО БАЛАНСУВАННЯ», Вісник ВПІ, вип. 5, с. 50–57, Жовт. 2021.

Номер

Розділ

Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають