Thảo Luận Tính Toán Chế Độ Xác Lập Của Hệ Thống Điện GVHD : Trần Thanh Sơn Đại Học Điện Lực 17/03/2011Nhóm 6 - Lớp Đ3H31 17/03/2011 Cần Tìm Hiểu. Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 1. Tính Toán CĐXL của Lưới Điện ? 17/03/2011 Định Nghĩa CĐXL ? Các Đại Lượng Cần Tính Các Thông Số CĐXL ? Các Nút Trong Lưới ? Tại Sao Phải Tính Toán ? Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 1Tính Toán Chế Độ Xác Lập  1.1 Định Nghĩa: - Chế độ xác lập là chế độ trong đó các thông số chế độ này không đổi hoặc thay đổi không đáng kể. 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3  1.2 Các Thông Số Của Chế Độ Xác Lập - Bao Gồm : Giá trị của S , Q , P , I trên các nhánh, Điện áp ở các nút và ∆P , ∆Q trong mạng Điện 1. Tính Toán Chế Độ Xác Lập  1.4 Các Loại Nút Trong Lưới Điện . - Nút cơ sở Điện Áp hay Nút cân bằng công suất. (Cho biết U , δ tìm P và Q) - Nút Phụ Tải hay còn gọi là Nút P , Q (P,Q →U , δ) - Nút giữ Điện Áp P-V.Biết P , │U│→ Q , δ 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3  1.3 Các Đại Lượng Cần Tính Toán Trong CĐXL. - Các thông số cần tính toán trong chế độ xác lập của Lưới Điện bao gồm : S , P , Q , I trên các nhánh , Điện áp tại các nút và ∆P , ∆Q trong Lưới Điện 1. Tính Toán Chế Độ Xác Lập 1.5: Tại sao phải tính toán CĐXL của lưới điện - Phân tích chế độ xác lập của mạng và hệ thống điện có ý nghĩa quan trọng đối với cơ quan vận hành cũng như cơ quan nghiên cứu và thiết kế trong ngành năng lượng. Vị trí đặc biệt của nó được thể hiện ở các thông số chế độ. - Các giá trị công suất, điện áp, tần số và tổn thất công suất được tính trong chế độ xác lập không những chỉ phục vụ cho công tác vận hành mà, còn là số liệu ban đầu để giải quyết các bài toán tối ưu hóa chế độ và tính các quá trình quá độ trong mạng và hệ thống điện. 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 1. Tính Toán Chế Độ Xác Lập  1.6 Mục Đích. - Biến đổi thông tin về các thông số của mạng và các thông số đã cho của chế độ thành thông tin về các thông số chế độ. - Phục vụ cho công tắc quy hoạch và vận hành , điều khiển lưới điện. 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 2.HPT mô tả HTĐ bằng Công Suất Nút  Bài trước chúng ta đã thành lập được HPT mô tả hệ thống điện bằng ma trận tổng dẫn 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 11 12 1 1 1 21 22 2 2 2 1 2 . . . . n n n n nn n n y y y I U y y y I U y y y I U                   =                       & & & & & & Ta áp dụng kết quả này để thành lập HPT mô tả HTĐ bằng Công Suất Nút. 17/03/2011Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 Với phương trình dòng điện điểm nút viết cho nút k: 1 1 2 2k k k kk k kn n I Y U Y U Y U Y U = + + + + + & & & & & L L Có thể tính công suất đi vào nút k từ phương trình: * k k k S U I = & & & ( ) * 1 1 2 2k k k k k k kk k kn n S P jQ U Y U Y U Y U Y U ⇒ = + = + + + + + & & & & & & L L (trong đơn vị tương đối) PHƯƠNG TRÌNH CÔNG SUẤT NÚT Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 Nếu: i i i U U δ = ∠ & & ki ki ki Y Y θ = ∠ Phương trình dòng công suất nút đi vào nút k được viết lại: 1 1 1 1 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) k k k k k k k k k k k k ki i k k i ki kn n k k n kn S P jQ S Y U U Y U U Y U U Y U U δ δ θ δ δ θ δ δ θ δ δ θ = + = ∠ − − + ∠ − − + + ∠ − − + + ∠ − − & & & & & & L & & & & L 1 ( ) n k ki i k k i ki i S Y U U δ δ θ = = ∠ − − ∑ & & & Đối với nút phụ tải k, trong bốn biến số Pk, Qk, |Uk|, δk thì được biết Pk, Qk còn |Uk|, δk chưa biết. Phương pháp Newton – Rapson có hiệu quả trong việc giải hệ phương trình này. (**) [...]... Các phần tử của ma trận Jacobi Các phần tử của ma trận J 12: & ∂ Pi = U U Y cos ( θ + δ − δ ) = − ∂ Qi = N ; i ≠ j & & Uj i j ij ij j i ij ∂δ j ∂δ j   N & ∂ Pi = U  2 U G + ∑ U Y cos ( θ + δ − δ )  & & & Ui i i ii n in in n i &   ∂ Ui n =1   n≠ i   ∂Qi & 2 G = N + 2 U 2 G & = + 2 Ui ii ii i ii ∂δ i (3 .29 ) (3.30) Các phần tử của ma trận J 22: & ∂ Qi = − U U Y sin ( θ + δ − δ ) = ∂ Pi = M ; i ≠... M ij ; i ≠ j ∂δ j (3 .25 ) N ∂ Pi N & & ∂P 2 = ∑ U i U n Yin sin ( θ in + δ n − δ i ) = − ∑ i = − Qi − U i Bii = M ii ∂ δ i n =1 n =1 ∂ δ n n≠ i (3 .26 ) n≠ i Các phần tử của ma trận J21: ∂ Qi & & = − U i U j Yij cos ( θ ij + δ j − δ i ) = Nij ; i ≠ j ∂δ j (3 .27 ) N ∂ Qi N & & ∂ Qi 2 = ∑ U i U n Yin cos ( θ in + δ n − δ i ) = − ∑ = Pi − U i Gii = Nii ∂ δ i n=1 n =1 ∂ δ n n≠ i n≠ i (3 .28 ) Các phần tử của... U i ∠δ i Nếu: _ g j Y _ g 12 −U k Y 13 Yki = Yki ∠θ ki Khi đó * I i − − − = U i Y 11 ∠ ( −δ i − θ 11 ) − U j Y 12 ∠ ( −δ j − θ 12 ) − U k Y 13 ∠ ( − δ k − θ 13 ) g g g Nhân cả hai vế với U & i Ta được g 2 − − − S i = U i Y 11 ∠ ( −θ 11 ) − U i U j Y 12 ∠ ( δ i − δ j − θ 12 ) − U i U k Y 13 ∠ ( δ i − δ k − θ 13 ) g g g g g Bài Toán  g Ta có S i = Pi + Qi Nên ta có hệ sau g 2 − g g − g g −   Pi = U... trình 3 2 f ( x ) = x − 7 x + 11x − 5 = 0 bằng phương pháp Newton-Raphson với x0 =3 ′( x) = 3x 2 − 14 x + 11 Ta có : f f ( xi ) Và x =x− i +1 i f ′ ( xi ) Với x0 = 3 ta có bảng số liệu sau i Xi+1 Xi 0 1 3 1 1 0 f ( xi ) f ′ ( xi ) 2 0 4 Cách giải hệ phương trình gồm n ẩn bằng phương pháp Newton-Raphson Giả sử ta phải giải hệ phương trình biến sau:  1 ( x1 , x2 , , xn ) = f 0  f 0  2 ( x1 , x2 , ,...Xét Bài Toán Sau Sơ Đồ Thay Thế j Si  j B Si i cij 2 i Yik Bài Toán k Yij Y1 B cik 2 k Bài Toán Xét tại nút i Ta có phương trình g I i g g g   g  g  g  g  g  g B cij + B cik  = U i − 0 ÷Y 1 + U i − U j ÷Y ij + U i − U k ÷Y ik + jU i  ÷  2 2 ÷         ⇓ I g g  g B cij + B cik )  − g = U i  Y 1 + Y ij + Y ij + j ( ÷ U  2 2 ÷   g g i g g j g Y −U Y ij k ik Bài Toán g _ g... có S i = Pi + Qi Nên ta có hệ sau g 2 − g g − g g −   Pi = U i Y 11 cos ( −θ11 ) − U i U j Y 12 cos ( δ i − δ j − θ 12 ) − U i U k Y 13 cos ( δ i − δ k − θ13 )   g 2 − g g − g g −  Qi = U i Y 11 sin ( −θ11 ) − U i U j Y 12 sin ( δ i − δ j − θ 12 ) − U i U k Y 13 sin ( δ i − δ k − θ13 )  II Giải tích Lưới bằng phương pháp Newton-Raphson 1 Cơ sở toán học y  Định lý: Giả sử [a,b] là khoảng phân ly... , , x ) = f 0 1 2 n n Ta đạo hàm riêng từng phần mỗi phương trình fj n ∂f ∂f j ∂f j j df j = dx1 + + dxn = ∑ dxi ∂x1 ∂xn i =1 ∂ xi Ta sấp xỉ như sau: ( )− f (x ) fj x ( 2) j ( 1)  ∂f j  ( 2 ) = ∑ xi − xi ( 1) ÷ ∂xi  i =1  n ( ) ( 1) Với x( k ) là giá trị nghiệm ở lần lặp thứ k  Ta mong muốn f x( 2) = 0 , do đó hệ n phương j trình được viết dưới dạng ma trận (k) ( k) ( k ) (2) J δ x = −R Trong... Pháp này hết sức đơn giản với các bước sau 1 Đoán mò nghiệm x 0 2 Tính ma trận Jacobi và vector thặng dư 3 Giải phương trình (2) bằng các phương pháp trong đại số tuyến tính 4 Cập nhật giá trị theo (6) 5 Lặp lại bước 2 nếu lời giải chưa hội tụ Trình tự phép lặp Newton – Raphson & U i(0) δ i(0) và 1 Giả thiết các giá trị điện áp ban đầu: 2 Tính công suất tính toán Pi (tính toán)(0) và Qi (tính toán)... 2 Ui ii ii i ii ∂δ i (3 .29 ) (3.30) Các phần tử của ma trận J 22: & ∂ Qi = − U U Y sin ( θ + δ − δ ) = ∂ Pi = M ; i ≠ j & & Uj i j ij ij j i ij ∂U j ∂δ j & ∂ Qi = − ∂ Pi − 2 U 2 B = − M − 2 U 2 B & & Ui i ii ii i ii & ∂δ i ∂ Ui (3. 32) (3.33) Kiểm tra điều kiện hội tụ Kiểm tra điều kiện hội tụ(dừng lặp):  ∆P ( k ) ≤ ε1 (*)  1   (k ) ∆Q1 ≤ ε1   Nếu điều kiện (*) thỏa mãn thì chuyển sang Tính các... (1) (0) (0) (0) i ÷ & & & & δ i(1) = δ i(0) + ∆δ i(0) ; U i = U i + ∆ U i = U i 1 + (0)  ÷ & Ui   5 Dùng giá trị δi(1) và |Ui|(1) mới làm trị số tính lần lập thứ 2 và tiếp tục các bước (2) – (5) đến khi sai số . được HPT mô tả hệ thống điện bằng ma trận tổng dẫn 17/03 /20 11Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 11 12 1 1 1 21 22 2 2 2 1 2 . . . . n n n n nn n n y y y I U y y y I U y y y I U           . xác lập của Lưới Điện bao gồm : S , P , Q , I trên các nhánh , Điện áp tại các nút và ∆P , ∆Q trong Lưới Điện 1. Tính Toán Chế Độ Xác Lập 1.5: Tại sao phải tính toán CĐXL của lưới điện - Phân. Lập Của Hệ Thống Điện GVHD : Trần Thanh Sơn Đại Học Điện Lực 17/03 /20 11Nhóm 6 - Lớp Đ3H31 17/03 /20 11 Cần Tìm Hiểu. Nhóm 6 – Lớp Đ3H3 1. Tính Toán CĐXL của Lưới Điện ? 17/03 /20 11 Định Nghĩa CĐXL