Математичні задачі електроенергетики

Оцінка
Скачати

Міністерство освіти і науки України

Вінницький державний технічний університет

Факультет ФЕЕМ

Кафедра     ЕСЕЕ

РОЗРАХУНКОВО – ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи з дисципліни

«Математичні задачі електроенергетики»

Керівник  ас. ______________________________ В.О. Іванков

 (підпис)

Студент гр. 2ЕСЕ – 99 ___________________ Степлюк М.О.

 (підпис)

Вінниця 2001

Розрахунково-пояснювальна записка до курсової роботи студента групи 2ЕСЕ-99 Степлюка Максима Олександровича, ВДТУ, ФЕЕМ, Вінниця 2001.

У даній роботі розглядається розрахунок нормальних усталених режимів електричної системи на підставі методів матричної алгебри і елементів теорії графів. Досліджується надійність електричної мережі.

Анотація.. 3

Зміст.. 4

Завдання на КР.. 5

Вступ.. 7

1      Побудова та обгрунтування схеми заміщення електричної мережі  8

1.1       Обґрунтування способу зображення окремих елементів електричної мережі у схемі заміщення. 8

1.2       Зображення схеми заміщення у вигляді графа. 9

1.3       Обгрунтування та проведення нумерації віток схем заміщення. 10

1.4       Визначення та побудова матриці параметрів режиму і параметрів системи для конкретної електричної мережі 11

2      Складання рівнянь стану електричної мережі та їх розв’язання.. 13

2.1       Складання рівнянь стану електричної мережі 13

2.2       Вибір методу розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь та його опис. 14

2.2.1        Опис методу Гауса. 15

2.3       Розрахунок  та аналіз результатів. Перевірка на відповідність виконання I і II закону Кірхгофа. 17

2.3.1        Перевірка отриманих результатів за законами Кірхгофа: 17

3      Розрахунок потоків потужності на дільницях електричної мережі, сумарних втрат активної і реактивної потужності, найбільшого значення втрат напруги у мережі. 17

3.1       Перевірка на відповідність балансу активної та реактивної потужностей у вузлах схеми            …………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

3.1.1        Друга ітерація. 17

4      Оцінка надійності електропостачання окремих підстанцій електричної мережі. 17

4.1       Деякі теоретичні відомості про надійність електропостачання споживачів. 17

4.2       Основні теореми випадкових подій. 17

4.3       Розрахунок надійності підстанцій мережі на основі теорем про випадкові події 17

4.3.1        Розрахунок надійності першої підстанції. 17

4.3.2        Розрахунок надійності другої підстанції. 17

4.3.3        Розрахунок надійності третьої підстанції. 17

Висновки. 17

Література.. 17

Від центру живлення А по замкнутій мережі напругою Uн отримають електричну енергію i=1,…,n — підстанцій споживачів електричної енергії (рисунок 1) опори дільниць мережі (Ом), розрахункові навантаження підстанцій (МВА) наведені у таблиці 1.1. Напруга центру живлення у режимі, що розглядається, складає 1,1Uн.

Необхідно визначити потоки потужності на дільницях мережі, напругу у вузлах приєднання електричних навантажень, сумарні втрати активної і реактивної потужностей, найбільшу величину втрат напруги у мережі.

Завдання розв’язати методом контурних струмів з застосуванням матричної форми запису цих рівнянь і матричних методів розрахунку.

Також треба визначити надійність електропостачання споживачів електричної енергії усіх n - підстанцій. Передача електроенергії здійснюється трифазними одноколовими лініями електропостачання. Ймовірність пошкодження ЛЕП складає Pj (наведена у табл.1.3). Переріз повітряних ліній вибраний з умови передачі 100 відсоткової потужності кожним колом однієї лінії.

Варіант завдання на курсову роботу вибрати у відповідності  з порядковим номером прізвища студента у списку групи.

Таблиця 1.1

варіанта

рисунка електро-мережі

Напруга мережі, кВ

Розрахункова потужність споживачів п/ст.

S1, МВА

S2, МВА

S3, МВА

S4, МВА

17

1-17

110

15+j18

19+j20

20+j22

-

Таблиця 1.2

варі

анта

Опори ЛЕП, Ом

Активні

Індуктивні

Позначення  віток ЛЕП

Позначення  віток ЛЕП

1-2

1-3

1-4

1-5

2-3

2-4

2-5

3-4

3-5

4-5

1-2

1-3

1-4

1-5

2-3

2-4

2-5

3-4

3-5

4-5

17

-

-

5

-

4

5

-

3

-

-

-

-

4

-

3

1,5

-

2

-

-

Таблиця 1.3

№ варіанта

Ймовірність пошкодження ЛЕП, 10-3

Позначення ЛЕП

1-2

1-3

1-4

1-5

2-3

2-4

2-5

3-4

3-5

4-5

17

-

-

0,9

-

1,1

1,5

-

1,4

-

-

Рис. 1

Розрахунки параметрів електричних систем в різних режимах, пошук, створення і вдосконалення математичних методів і моделей розв'язання цих задач ніколи не були легкими для інженерів. Саме ці проблеми охопює дисципліна «Математичні задачі електроенергетики». Дисципліна є складовою частиною прикладної математики і спрямована лише на розв'язання енергетичних задач.

Прикладна математика, на відміну від теоретичної або чистої математики, являється наукою відшукування і вдосконалення практичних прийнятних методів розв'язку математичних задач, що виникають за межами математики.

Математичний опис електроенергетичної підсистеми, звісно, повинен мати свою специфіку, відмінну від теплоенергетичної чи гідроенергетичної частин системи. При складанні математичного опису необхідно врахувати, електрична система включає в себе силові елементи – генератори, трансформатори, перетворювачі, навантаження і електричні мережі.

Щоб подати математичний опис системи, необхідно у вигляді математичної моделі представити усі зв'язки між змінними величинами процесів. Вивчення цих процесів, влючаючи їх математичну інтерпритацію, напрямлено на забезпечення кращої роботи системи, основна задача якої – вироблення енергії.

Аналіз умов роботи електричної системи потребує розрахунку її усталеного режиму, метою якого являється визначення таких параметрів режиму, як напругу у вузлах, струми і потужності, що протікають по її окрамим елементам. Для виконання таких розрахунків реальної системи ставиться у відповідність так звана схема заміщення, що являє собою сукупність схем заміщення її окремих елементів, з'єднаних між собою в тій же послідовності, що і в реальній схемі.

←Попередня Наступна→
1 2 3 4
Математичні задачі електроенергетики 5 з 5 на основі 1 оцінок від 1 користувачів