Машиностроение \ Тяговые электрические машины и преобразователи

Разработка метода расчета потерь мощности в системе тягового электроснабжения с учетом системы внешнего электроснабжения, страница 2

- падений напряжения и напряжений в узлах;

- уравнительных токов в тяговой сети;

- суммарных потерь мощности в системах тягового и внешнего элект­роснабжения.

Кроме того, определяются средние потери мощности при учете дисперсии нагрузок в узлах.

4.2.1. Обозначения в программе

При описании программы использованы следующие обозначения:

          [Аi] – матрица поворота

 [Ai]=       

 [Ai']=                                                    

a=-1/2+j 3/2,

  2

a =-1/2-j 3/2;

.

[I] - матрица токов нагрузки, ориентированных отностиельно вектора

          Ua ;

 *                                            .

[I] - сопряженная матрица [I];

 * t                                                     *

[I] - транспонированная матрица [I];

t  -   индекс транспонирования;

    t

[1] - транспонированный единичный вектор;

     d

[Z'] - диагональная матрица из элементов [Z'] ;

d  -   индекс диагональной матрицы;

  .

[D(I)] - матрица дисперсий нагрузок;

  .

[E]  -   матрица напряжений источника питания;

          [R]  -   матрица активных узловых сопротивлений исходной сети;

[Rk]  -  матрица активных контурных сопротивлений;

  .

[Iисх] - исходные узловые токи, ориентированные относительно

             "своих" напряжений;

 *                                              .

[Iy] - сопряженная матрица [Iy];

j  - мнимая единица   -1 ;

         [Zo] i - матрица-столбец из i строки матрицы узловых сопротивлений

                      с учетом n и Xc ;

[D(I)]i - i строка в матрице дисперсий нагрузок [D(I)];

[Rтс] - диагональная  матрица активных  сопротивлений тяго­вой

             сети;

    d

[1] i  - i строка в диагональной единичной матрице;

[Z] i - i строка в матрице узловых сопротивлений с учетом n и Xc.

[Yв] - матрица проводимостей ветвей;

[M'] - матрица соединений ветвей внешней энергосистемы;

[M]  - матрица соединений ветвей тяговой сети;

       t

[M'] - транспонированная матрица соединений ветвей внешней

           энергосистемы;

      t

[M]  - транспонированная матрица соединений ветвей тяговой сети;

    d

[n]  -  диагональная матрица коэффициентов трансформации;

[Zтc]- диагональная матрица сопротивлений тяговой сети;

[C]  - разностная блочно-диагональная матрица из блоков Т;

         Т=                [C]=      

      t

[C]   - транспонированная матрица [C];

          [Zco] - диагональная матрица сопротивлений УПК.

Блок-схема программы приведена на рис.4.1.

4.2.2. Описание логической структуры программы

Алгоритм, реализованный в программе RKPR может быть описан с помощью следующих формул.

1) Средние потери мощности:

                              * t        .      * t   -1     t       d

[  S] = [I] [Z'] [I] + [I] [Z'] [M] [Zтс] [M] [n] [E] +

t       d   .

+ [1] [Z'] [D(I)],

[  S] = [A]+[B]+[C]

* t           .

[A]=[I] [Z'] [I],

* t                     -1   t   d .

[B]=[I] [Z'] [M][Zтс] [M] [n] [E],

t       d

[C]=[1] [Z'] [D(I)],

t                        -1

[Z'] = [Z] - [Z] [M]([M] [Z] [M]+[Zтс])  [M][Z]  ,

d             d      t

[Z] = [n] [Zo] [n] +[C] [Zco][C] ,

t -1

[Zo]=([M'][Yв] [M'] )  ,

.            .

[I]=[Ai][Iисх].

2) Текущие потери мощности:

t  * t             .   * t                        -1   t   d .

[  S] =[I] [Z'] [I]+[I] [Z'] [M][Zтс] [M] [n] [E].

3) Уравнительный ток

.            t                      -1       t   d .            t         .

[Iy]=([M] [Z] [M]+[Zтс]) ([M] [n] [E]-[M] [Z] [I]).

4) Падения напряжения

.              .            .

[  U]=[Z] ([I] +[M][Iy]).

5) Напряжения в узлах, ориентированные относительно вектора напряжения Ua

.         d .              .           .

[U]=[n] [E]-[Z] ([I]+[M][Iy]).

6) Напряжения в узлах, ориентированные относительно "своих" векторов напряжений холостого хода

.                .

[Un]=[Ai'][U].

7) Модуль напряжения

2           2

Ui =   (Ui') +(Ui'')  .

          Логическая структура программы RKPR может быть описана следующим образом.

После описания массивов и переменных осуществляется ввод исходных данных. Расчет средних потерь мощности, уравнительного тока и напряжений в узлах, осуществляется в режиме диалога, реализуемым в программе RKPR.

4.2.3. Входные данные в программе

N  (N) - количество узлов СВЭ;

N1  (N1) - количество ветвей СВЭ;

N2  (N2) - количество ветвей СТЭ;

[IN] (IN) - вектор соединений узлов СВЭ размерностью N1;

[IN1](IN1)- вектор соединений узлов при подключении СТЭ размер-

                  ностью N2;

[Zв](Y) –  вектор    комплексных    сопротивлений     ветвей      СВЭ

                 размерностью N1;

  .

[E] (E0) - вектор   комплексных   напряжений   источника     питания

                  размерностью 3;

              d

[n] (KD) -  вектор коэффициентов трансформации размерностью  N;

[Ztc](ZT) – вектор   комплексных    сопротивлений   тяговой    сети

                  размерностью N2;

             .

           [D(I)](D) - матрица-столбец дисперсий нагрузок размерностью 3Nx1;

.

[Iисх] (T) - матрица-столбец исходных комплексных токов наг­рузки

                   размерностью  3Nx1;

[Xc](ZOC) - вектор комплексных сопротивлений УПК размерностью

                     3N.

        В круглых скобках даны обозначения индентификаторов в программе.

                  

Скачать файл