Узлы сети. Общая характеристика узлов. Форматы ввода. Статические характеристики нагрузки

3 УЗЛЫ СЕТИ

3.1 Общая характеристика узлов

Сеть из МП образуется путем подключения их полюсов к узлам. В зависимости от набора характеристик, задаваемых в качестве исходных данных, узлы делятся на несколько типов. Узлы некоторых типов могут быть многофазными, других – только однофазными. Предусмотрены следующие типы узлов:

VФ – многофазная э.д.с. Для каждой из его фаз задается модуль и угол напряжения. Иное название этого типа узла – шины бесконечной мощности.

IФ – многофазный источник тока. Для каждой из его фаз задаётся модуль и угол подтекающего тока. При наличии в сети узлов только этого типа расчёт режима сводится к решению системы линейных уравнений.

PQ – многофазный нагрузочный узел. Для его фаз задаются лишь стартовые значения комплексов напряжений, а также характеристика подключённой нагрузки.

PV – однофазный опорный узел, в котором задана величина генерируемой активной мощности и модуль напряжения, рассматриваемое как напряжение прямой последовательности. Для узла задаётся допустимый диапазон генерируемой реактивной мощности. Иные названия этого типа узла – PU-узел, генераторный узел.

При расчёте симметричного режима для трёхфазной сети мощности всех трёх фаз любого узла одинаковы. Поэтому статическая характеристика нагрузки представляет собой зависимость одного комплексного скаляра – мощности – от другого напряжения. В несимметричном режиме мощность каждой фазы зависит от напряжения не только этой фазы, но и двух других. Таким образом, имеется зависимость вектора фазных мощностей от вектора фазных напряжений. Эта зависимость чаще всего такова, что ее неудобно или невозможно описать полиномами, как это делают при расчёте симметричных режимов. Поэтому под статической характеристикой нагрузки (СХН) в программе понимается некоторый алгоритм произвольного вида. Предлагаемое меню СХН описано в п.3.3.

Предельные возможности программы относительно узлов таковы: общее число узлов – 100, из них опорных – 10, общее число фаз во всех узлах – 300, число коэффициентов СХН – 700.

3.2 Форматы ввода

Узел описывается одним пакетом записей в ведущем файле. Некоторые его характеристики универсальны и должны быть заданы для любого типа узла, – другие же индивидуальны и присущи лишь узлам определенного типа.

Таблица 3.1

2  Уз             "Уз" – признак описания узла

2  Тип            тип узла: VФ, IФ, PQ, PV

2  НеИск          любые символы, кроме двух пробелов, для PQ-узла
         указывают на невозможность его исключения путём эквивалентирования

6  №              № узла на схеме сети

3  К_Фаз            количество фаз (до преобразования, т.е. пар V-Ф)

3  №СХН           № СХН

3  Преоб          № предварит-го преобраз-я вектора напряжений (токов)

3  >>             № нагрузочного разъёма

6 (V     кВ       стартовое приближение для напряжения

6  Ф)    град      очередной фазы, а для IФ-узла – ток фазы

6 (K)             коэффициент СХН

6  P_ген  Мвт      генерируемая активная мощность

6  Q_min  МВА      минимально допустимая реактивная мощность генерации

P_ген, Q_min и Q_max указываются только для PV-узлов, для узлов же иных типов соответствующие поля не отводятся.

Отрицательные модули напряжения программа заменяет положительными и делит их на .

Для VФ-узла величины V и Ф в ходе расчёта режима не уточняются и остаются равными своим первоначальным значениям. Для PV-узла неизменным остаётся только модуль, и то лишь в том случае, если не исчерпан диапазон располагаемой реактивной мощности, – в противном случае эта мощность фиксируется на граничном значении, а V вычисляется. Чтобы обеспечить хорошую сходимость итераций по расчёту режима ограничивать диапазон располагаемой реактивной мощности очень не рекомендуется: задавайте Q_min=-99999, Q_max=99999.

На очерёдность описания узлов в ведущем файле и места расположения узловых пакетов по отношению к пакетам с описанием МП накладывается лишь одно ограничение: МП можно описывать лишь после того, как описаны все узлы, к которым он подключается. В формируемую программой схему сети узел вводится лишь после того, как к нему будет подключен хотя бы один полюс какого-нибудь МП. Узел из схемы исключается автоматически, как только исчезнут все его связи с МП (это возможно при удалении МП или поглощении их сборкой).

Неисключаемый – это узел, попытка исключения которого из схемы приведет к появлению в ней бесконечно больших проводимостей (возникнет ситуация деления на ноль). Примером может служить средний из узлов рисунка, представленного слева.

Такого рода схемы удобны для моделирования коммутаций, но пользователь обязан извещать программу о неисключаемых узлах, в противном случае программа может отказаться обращать матрицу узловых проводимостей при расчёте режима Z-методом.

Если в схеме имеются одинаковые узлы, описания которых полностью совпадают, то можно описать лишь один из них. Этот узел назовем оригиналом . Узлы-копии описываются специальным пакетом в первичном файле. Структура этого пакета представлена ниже.