• statik aperiodik barqarorlik va cheklash rejimlarini hisoblash

1. Elektr energiyasi tizimlarining simmetrik bo'lmagan rejimlarini va elektromagnetik moslik muammolarini hisoblash usullari

1.1. Barqaror holat tenglamalari

EPSning barqaror holatidagi ish rejimi vaqt o'zgarmas modullari va davriy kuchlanish va oqimlarning fazalari bilan tavsiflanadi. SD-ning eng muhimlari sinusoidal rejimlar bo'lib, ularning hisob-kitoblari EPS va STP-ni loyihalashda va ishlatishda katta ahamiyatga ega bo'lgan muammolar soniga tegishli. Amaliy hisoblash usullari quyidagi maqsadlarga bo'linadigan yakuniy maqsadlarga bog'liq [208, 336]:

• elektr tarmog'idagi minimal energiya yo'qotishlariga mos keladigan elektr yukini energiya manbalari o'rtasida eng foydali taqsimlash muammolarini hal qilish uchun ishlaydigan EPS rejimlarini optimallashtirish va kompensatsiya moslamalarining quvvatlarini va o'rnatish joylarini optimal taqsimlash uchun aniqlash reaktiv oqimlar;

• statik aperiodik barqarorlik va cheklash rejimlarini hisoblash;

• EE sifat ko'rsatkichlari standartlariga javob beradigan ruxsat etilgan rejimlarni, shu jumladan EPS oqim kollektorlarida ruxsat etilgan kuchlanish darajalarini aniqlash;

• vaqtinchalik jarayonlarning hisob-kitoblari, tebranuvchi barqarorlik, shuningdek o'z-o'zini qo'zg'atish va o'z-o'zidan tebranish paydo bo'lish shartlarini aniqlash;

• telemetriya ma'lumotlariga ko'ra EPS holatini baholash.

SEZD rejimlarining hisob-kitoblarida yukni oqim manbai bilan ifodalash tez-tez ishlatiladi, bu hisoblash iboralari va algoritmlarini sezilarli darajada soddalashtiradi va ba'zi hollarda juda maqbuldir.

Quvvat tizimlarining rejimlarini hisoblashda odatda tugun kuchlanish usulining turli xil modifikatsiyalari qo'llaniladi. Bunday holda, asosiy birlik kiritiladi, undan qolgan birliklarning kuchlanishlarining faza burchaklari va tizimdagi faol quvvat muvozanatini ta'minlaydigan haqiqiy stantsiyaga mos keladigan muvozanatlash birligi o'lchanadi. Reaktiv quvvatni muvozanatlash tuguni deb nomlangan kamida bitta tugun qattiq voltaj moduliga ega bo'lishi kerak.

Qutbiy koordinatalardagi quvvat balansi shaklidagi tenglamalar

u mumiy o'tkazuvchanlikni qayd etish shaklidan foydalanganda shakldagi tarmoqlarni quyidagicha yozish mumkin [336]:

Q aerda- tugunning kuchlanishi; - transformatsiya koeffitsientidan aniqlangan i va j tugunlari orasidagi ideal tarmoq transformatori i va j tugunlarining kuchlanishlarini kiyish;

quvvat yuki va tugunni yaratish i.

B arqaror holat rejimlarining tenglamalarini echishda ko'pincha Nyuton - Raphson usuli qo'llaniladi. Usul g'oyasi har bir takrorlashda chiziqli bo'lmagan tenglamalar tizimini ketma-ket almashtirishdir

shaklning chiziqli tizimi.

uning echimi X noma'lumlarning qiymatlarini beradi, ular asl yaqinlashgandan ko'ra chiziqli bo'lmagan tizimning echimiga yaqinroq. Polar koordinatalarda Nyuton uslubining takrorlanadigan formulasini quyidagicha ifodalash mumkin:

b u erda hosilalar quyidagicha yoziladi

Uslubni dasturiy ta'minotida quyidagi yozuvlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir

Dekart koordinatalarida quvvat balansi ko'rinishidagi tenglamalarni bir qator holatlarda, xususan, loyihalash sxemasida past qarshilik tarmoqlari mavjud bo'lganda qo'llash maqsadga muvofiqdir. Jeneratorlar va yuklarning quvvatining berilgan qiymatlari bo'lgan tugunlar uchun ushbu tenglamalar shaklga ega

R uxsat etilgan kuchlanish moduli bo'lgan tugunlar uchun (PU-tugunlar) tenglamalar shaklga ega

Q aerda

Y ig'indagi diagonal hadlarni ajratish bilan tenglamalarni quyidagicha yozish mumkin:

D ekart koordinatalaridagi takrorlanadigan formulani quyidagicha ifodalash mumkin

va hosilalar quyidagicha yoziladi:

P U-tugunlari uchun tegishli hosilalar uchun iboralar shaklni oladi

D asturiy ta'minotni amalga oshirish uchun quyidagi qisqartmalar tavsiya etiladi

Oyoqlar - bu ideal transformatorga ega RL-elementlar, ularning konvertatsiya nisbati birinchi tugunning kuchlanishi va ikkinchisining kuchlanishiga nisbati bilan belgilanadi.

Tenglamalarni shakllantirishda ko'pincha simmetrik rejimlarni hisoblash uchun mos keladigan bitta qatorli to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik ekvivalenti sxemasidan foydalaniladi. Ushbu diagrammada chiziqlar odatda U shaklidagi ekvivalent sxemada, transformatorlar T shaklidagi sxema bilan, generatorlar va yuklar tashqi quvvat oqimlari bilan ifodalanadi.

Asimmetrik rejimlarni hisoblashda simmetrik komponentlar usuli yoki uning modifikatsiyalari, shuningdek faz koordinatalari usuli qo'llaniladi. Ikkinchisi ko'p qirrali bo'lib, birlashtirilgan uch fazali va bir fazali tizimlarning rejimlarini hisoblash imkonini beradi. Ikkala usul ham tegishli ekvivalent sxemalarni ishlab chiqishni va EPS elementlarining adekvat modellaridan foydalanishni talab qiladi va har bir usul uchun ushbu masalalarni echimi turli yo'llar bilan amalga oshiriladi. Tegishli yondashuv bilan, ikkala usul va boshqa usullarni (1.1) ga binoan takroriy echim bilan, ya'ni yaxshi ishlab chiqilgan algoritmlardan foydalangan holda tugun kuchlanishlarining tenglamalariga kamaytirish mumkin.

Chiziqlar va transformatorlarni modellashtirishdagi asosiy qiyinchilik alohida tarmoqlarning bir-biri bilan o'zaro induktiv aloqalari mavjudligidadir. Ushbu muammoning qisman echimi uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan [46], ammo u universallikka ega emas, har bir aniq holat uchun individual yondashuvni talab qiladi.

1.2. Nosimmetrik komponentlar usuli

U ch fazali EESning assimetrik rejimlarini hisoblashning eng keng tarqalgan usuli Fortescue tomonidan taklif qilingan va Vagner va Evans tomonidan batafsil ishlab chiqilgan simmetrik komponentlar usuliga asoslangan [45]. Ushbu usul turli xil ketma-ketliklar uchun elementlarning qarshiligini topish mumkin bo'lgan chiziqli tizimlarga taalluqlidir. Usulning mohiyati har qanday uch fazali assimetrik miqdorlar tizimini uchta nosimmetrik komponentlarning yig'indisi sifatida aks ettirishda yotadi

y oki matritsa shaklida Faza koeffitsientidagi qarshiliklardan o'tish nosimmetrik koordinatalar tizimidagi ordinatlar o'sha Fortescue transformatsion matritsasi yordamida amalga oshiriladi:

Asimmetrik ta'sirga ega nosimmetrik tizimlar uchun usul eng oson amalga oshiriladi. Bunday holda, nosimmetrik koordinatalardagi qarshilik matritsasi diagonali,

v a tenglamalarning har biri mustaqil. Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri, teskari va nol ketma-ketlik rejimlarini hisoblash alohida amalga oshirilishi mumkin. Amaldagi kuchlanish yoki oqimlarning uch fazali tizimi to'g'ridan-to'g'ri, teskari va nol ketma-ketlik qismlariga bo'linadi,

Ko'rib chiqilayotgan tizim uchun uchta ketma-ketliklarning har biri uchun ekvivalent sxemalar va ularning tegishli kirish ketma-ketligi ta'siriga bo'lgan reaktsiyalari aniqlanadi. Shundan so'ng, har bir ketma-ketlik reaktsiyalarining superpozitsiyasi va faza koordinatalariga teskari o'tish amalga oshiriladi.

Balansli komponentlar usuli bir tomonlama tizimlar uchun cheklangan dasturga ega. Ushbu usulning qo'llanilishini keskin cheklashning asosiy sababi bu elektr tarmog'idagi nosimmetrikliklar sonining ko'payishi bilan ekvivalent davrlarning kuchli asoratlari. Xuddi shu sababga ko'ra uni hisoblash algoritmlarida qo'llash usulini rasmiylashtirish qiyin. Aslida, usul faqat bitta yoki ikkita muvozanatsiz nosimmetrik uch fazali tizimlarda rejimlarni hisoblashda ishlaydi. S. B. asarlarida ko'rib chiqilgan. Losev va A.B. Nosimmetrik komponentlar usulini qo'llash bo'yicha Chernin [252, 325] misollari asl zanjirning nosimmetrikliklar sonining ko'payishi bilan har xil ketma-ketliklar uchun ekvivalent davrlarning keskin murakkablashishini yaxshi ko'rsatmoqda.

Nosimmetrik komponentlar usulini qo'llashda yana bir qancha qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Masalan, elektr uzatish liniyalarining nol ketma-ketligi qarshiligi buxgalteriya hisobi murakkab bo'lgan erning o'tkazuvchanligiga bog'liq

u o'tkazilmagan chiziq bilan qo'llaniladi. Transformatorlar uchun odatiy - har xil fazalar tayoqchalarining har xil dizayni tufayli qat'iy nosimmetrik kuchlanish qo'llanilganda salbiy ketma-ketlik oqimlarining paydo bo'lishi. Balanslash effektiga ega bo'lgan maxsus transformatorlar uchun usulni to'g'ri qo'llash imkoniyati umuman aniq emas [32, 48, 256].

1.3. Elektr tizimlarining rejimlarini hisoblashda o'zgarishlar koordinatalari

Murakkab assimetrik rejimlarni hisoblashning eng samarali muammosi faza koordinatalarini ishlatishga asoslangan holda echilishi mumkin. Ulardan foydalanishda EES uch qatorli diagramma bilan tavsiflanishi yoki aralash tarmoq sifatida ifodalanishi mumkin. Birinchi holda, har bir uch fazali element elektromagnit muftalar yoki ularga mos keladigan zanjirlar bilan uchta qarshilik bilan belgilanadi. Bitta chiziqli tarmoqqa nisbatan dizayn sxemasining tugunlari soni uch baravar ko'payadi. Ikkinchi holda, uch fazali tarmoq bitta chiziqli tarmoq sifatida qaraladi, unda har bir tarmoq 3, 3 o'lchovli matritsa shaklida ifodalanadi va oqimlar va kuchlanishlar 3 o'lchamdagi vektorlardir [30]. Birinchi usul har qanday ko'p fazali elementlarni, masalan, kabelli elektr uzatish liniyalarini ko'rib chiqishga imkon beradi. Ikkinchi usul bilan bunday elementlarni hisobga olish ancha qiyinlashadi.

Faza koordinatalarini ishlatish bir fazali va uch fazali tarmoqlarning rejimlarini hisoblash uchun chiziqning bosqichma-bosqich parametrlaridagi farqlarni hisobga olgan holda, transformatorlar ishtirokida maqsadga muvofiqdir. maxsus sariq ulanishlar, shuningdek elektr uzatish liniyalarining o'zaro elektromagnit ta'sirini hisoblashda. Elementlarning tegishli modellaridan foydalanganda rejimlarni va qisqa tutashuvlarni hisoblash uchun mavjud bo'lgan kompyuter dasturlari yordamida hisob-kitoblarni amalga oshirish mumkin, bu faza koordinatasidagi sxemani xayoliy to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik davri deb hisoblaydi.

Faza koordinatalari uslubining asosi uch fazali elektr zanjirlarining tabiiy uch chiziqli tasviri bo'lib, unda bir fazali va assimetrik uch fazali elementlar (agar ularning modellari ishlab chiqilgan bo'lsa) juda oddiy hisobga olinadi. Bir qatorli formulada rejimlarni hisoblash uchun mavjud algoritmlar va dasturiy ta'minot, ba'zi cheklovlar va qo'shimchalar bilan, faza koordinatalarida qo'llanilishi mumkin. Ushbu formulalar uch fazali liniyalarning turli xil nosimmetrikliklarini (har xil bosqichma-bosqich parametrlari va simlarning uzilishi), chaqmoqdan himoya kabellari va bo'lingan fazali simlarning mavjudligini osonlikcha hisobga olishga imkon beradi. Uch fazali ekvivalent sxemalarda o'zgaruvchan tok bilan elektrlashtirilgan temir yo'llarning tortish podstansiyalari uchun xos bo'lgan transformatorlar va ularning guruhlarining assimetrik bog'lanishlarini hisobga olish mumkin.

Faza koordinatalari usulidan samarali foydalanish uchun EPS elementlarining, masalan, havo va simi elektr uzatish liniyalari, har xil modifikatsiyadagi bir fazali va uch fazali transformatorlar, asenkron va sinxron mashinalar kabi mos modellarni ishlab chiqish zarur. Yana bir muhim holat - bu alohida elementlarning modellarini va umuman EESni qurishga yondashuvni rasmiylashtirish, bu raqamli amalga oshirish algoritmlarini ishlab chiqishga va keng imkoniyatlarga ega rejimlarni hisoblash uchun dasturiy ta'minotni yaratishga imkon beradi. qulay foydalanuvchi interfeysi. Umuman aytganda, nosimmetrik komponentlar tizimidagi qarshilik matritsasi faz koordinatalaridagi qarshilik matritsasi bilan o'ziga xos tarzda bog'liq, Z  SZSs 1, ammo ikkita holat nosimmetrik komponentlar usulini faza koordinatalari bilan teng asosda qo'llashni qiyinlashtiradi . Birinchidan, Z hosil bo'lishi fazali koordinatalardan boshlanadi, buning uchun etarli boshlang'ich model kerak bo'ladi, ikkinchidan, murakkab tizimlarda har xil ketma-ketlikdagi ekvivalent zanjirlarning tarkibi va qo'shilishi juda qiyin. Bundan tashqari, faza koordinatalari sezilarli ustunlikka ega modellarning fizik talqini va ularni o'zgartirish imkoniyatini beradigan komponentlarning turli tizimlari.

EES rejimlarini hisoblash uchun faza koordinatalarini muntazam ravishda qo'llash Lauton [343], S.B. Loseva, A.B. Chernin [251, 252, 324, 325], A.P. Berman [30]. Loughton bir fazali transformator modelini magnitlashtiruvchi shoxsiz o'zgartirishni taklif qildi, bu aslida kirish va chiqish miqdorlarini ulash uchun tenglamalarga muvofiq panjara ekvivalent sxemasini sintezini kamaytiradi. Uch fazali transformator modellari bir nechta bir fazali modellarni mos ravishda ulash orqali olinadi. S. B. Losev va A.B. Magnitlanish tarmog'ini hisobga olgan holda Chernin bir fazali transformatorlarning to'liq ulangan panjarali sxemalarini ishlatgan va uch fazali transformatorlarning modellari bitta fazali transformatorlarni ulashning bir xil printsipiga muvofiq tashkil etilgan. Ushbu yondashuvning nochorligi aniq: uch fazali transformatorning sariqlari yulduzga ulanganda, bir fazali transformatorlar guruhi uch fazadan keskinliklarning nol ketma-ketligini uzatish qobiliyati bilan keskin farq qiladi. Bundan tashqari, murakkab konstruktsiyalarning uch fazali transformatorlari modellarini shakllantirishda algoritmik qiyinchiliklar paydo bo'ladi, masalan, o'zgarishlar o'zgarishi va muvozanatlash.

Yaqinda o'tkazilgan bir qator ishlarda, ko'p nuqta nazariyasi [42, 264, 302] ko'rsatilgan kamchiliklarni saqlab, transformatorlarni modellashtirish uchun foydalanilgan.

Quvvat liniyalari panjara zanjirlari bilan almashtiriladi yoki transformatorlar o'xshashligi bilan multipoles - kuchlanish pasayishi va o'zgarishlar oqimlari o'rtasidagi bog'liqlik tenglamalarini o'zgartirib. Shunday qilib, V.A.ning maqolasida. Soldatov va N.M. Popov [302] modellashtirishni taklif qildi

multipoleli chiziqlar, lekin faqat uch fazali uch simli chiziqning maxsus holati uchun va umumlashtirilgan holat uchun yomon rasmiylashtirilishi bilan; bundan tashqari, misollardagi yuklar qarshilik qiymatlari bilan berilgan.

Line va transformatorni modellashtirishda ikkita asosiy tendentsiya mavjud. Ulardan birinchisi chiziqni yoki transformatorni RLC elementlarining panjarali sxemasiga almashtirishdan iborat, ya'ni fizik talqinga ega bo'lgan ma'lum bir modelni olish; ikkinchisi mavhum matritsali yondashuvdan foydalanadi. Bunday holda, transformatorlar ko'pincha birinchi yo'nalishga, chiziqlar esa ikkinchi tomonga muvofiq modellashtiriladi. Panjara davrlarini to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik bilan ifodalangan uch fazali tizimlarning rejimlarini hisoblash algoritmlari va dasturlari ishlab chiqilgan rezistorli, induktiv va sig'imli elementlar to'plami singari ishlash imkoniyati tufayli afzalroqdir. ekvivalent sxema qo'llaniladi ...

Uch fazali modellashtirish uchun bir fazali transformatorlarning modellari guruhlari MatLab tizimining Sim Power System dasturining keng tarqalgan to'plamida qo'llaniladi. Shaklda ishlatilgan elektr uzatish liniyalari modellari ham mavjud

uzun chiziqlar segmentlari yoki matritsa shaklida

Zs. Shunga o'xshash printsiplardan foydalaniladi

Ular PSCAD-EMTDC, DigSILENT PowerFactory, ATP-EMTP aralash AC va doimiy tizimlarni loyihalash va hisoblash uchun dasturiy ta'minot tizimlarida qo'llaniladi.

Sinxron va asenkron mashinalar nosimmetrik tarkibiy qismlardagi qarshilik bilan ifodalanadi, keyinchalik qarshilik matritsasini o'zgarishlar koordinatalariga aylantiradi [30, 54, 85, 252, 276]. Shunday qilib, xususan, ish koeffitsientlari [252] keltirilgan, bu erda fazaviy koordinatalarda asenkron motorning modelini olish mumkin,

matritsadan olingan qarshilik

Zs. Bunday ko'rinish

ammo, bu ishda qabul qilingan yondashuvga faqat elektr ekvivalent sxemalarining asosiy elementlaridan foydalanish bilan zid keladi, bu esa elektr zanjirlarini zahirasiz hisoblash uchun ishlab chiqilgan usul va algoritmlardan foydalanishga imkon beradi. Shu sababli, asenkron yuklarga faza koordinatalarida o'z modeli ishlab chiqilgan.

1.4. Tortish quvvat manbai rejimlarini hisoblashda faza koordinatalari

Hozirgi vaqtda o'zgaruvchan tok bilan elektrlashtirilgan temir yo'llar uchun tortish quvvat manbai tizimlarini fazaviy koordinatalar usuli modellariga kiritish mumkin, ammo uch fazali tashqi elektr ta'minoti tizimi va bir fazali STP rejimini birgalikda hisoblash muammosi faqat qisman hal qilindi. AC STE ning muvozanatsiz yuklarini ifodalashning mavjud muammolari olib keldi

shuni anglatadiki, bunday tizimlarning rejimlarini hisoblashda asosan tortish yuklarining modellari oqim manbalari ko'rinishida qo'llaniladi [257 ... 260, 262, 306, 309], unda ERS oqimlari oqim oqimlariga aylantiriladi. etkazib beradigan EESning ulanishlari. Shunga qaramay, iste'mol qilinadigan quvvatni belgilash orqali tortish yukini ifodalash zarurligi uzoq vaqtdan beri qayd etib kelinmoqda, chunki elektrovozning harakatlanish rejimini tartibga solish kerakli tezlikni, ya'ni iste'mol qilinadigan faol quvvatni ushlab turishiga olib keladi [309]. Ushbu yondashuv birlashtirilgan tortish va tashqi elektr ta'minoti tizimlarining hisob-kitoblariga va uch fazali EPS rejimlarining hisob-kitoblariga, agar ikkinchisi o'zgarishlar koordinatalarida asl ekvivalent sxemasi bilan ifodalangan bo'lsa, yagona yondashishga imkon beradi.

Qo'shma poyga yondashuvlari ishlab chiqildi uch fazali besleme EES va bir fazali STE rejimlarining juftligi ko'p qavatli nazariyaga asoslanadi [15, 74 ... 78], tortish tarmog'ining qarshiligi komponentlari uchun formulalarni to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirishga [ 212, 254-257] yoki uch fazali transformatorlarning bir fazali transformatorlar guruhlari ko'rinishidagi soddalashtirilgan tasvirida [252, 325, 338]. Eng oddiy versiyada tashqi quvvat manbai ekvivalent reaktivlik bilan almashtiriladi.

Tortish tarmog'ining (TS) multipole vakili T.K.ning maqolasida qo'llaniladi. Asanov va S.Yu. Petuxova [15], bu erda uch simli o'zgaruvchan tortish tarmog'ini oltita qutbga almashtirish sxemasi olingan. 225 kV kuchlanishli uch simli tortish tarmog'ining ekvivalent davri V.D. Bardushko, G.G. Markard [28]. Ushbu namoyishlar bir yo'lli o'zgaruvchan tok bo'limlari uchun rejimlarni hisoblash imkonini beradi, ammo ularni ko'p yo'lli yoki ko'p simli uchastkalarga etkazish qiyin.

V.T. Cheremisin [320-322] takroriy tsikldagi nosimmetrik komponentlar usuli yordamida tizimni simmetrik va assimetrik qismlarga ajratish orqali tortish va tashqi elektr ta'minoti tizimlarini birgalikda hisoblash usulini ishlab chiqdi. Ushbu yondashuv tortish yuklarini quvvat jihatidan belgilashga imkon berdi, shuningdek, yuqori harmonikalarda hisob-kitob qilish uchun mos bo'ldi. Shu bilan birga, nosimmetrik komponentlar usuli amalda faqat hisoblangan tarmoqdagi oz miqdordagi nosimmetrikliklar bilan qo'llaniladi, bu esa parchalanish usulini oz miqdordagi tortish yuklari bo'lgan qismlarga ishlatish imkoniyatini cheklaydi.

Yu.A.ning asarlarida. Chernov [326-329] 2-25 kV tizimdagi rejimni hisoblashning samarali usulini taqdim etadi, bu ham qisqa tutashuvdagi oqimlarni hisoblash imkonini beradi. Uslubiyatning qo'llanilishi uning tortish tarmog'ining o'ziga xos konfiguratsiyasi bilan bog'lanishi va simulyatsiya paytida poezd oqimlarining aloqa tarmog'ining tugunli nuqtalariga o'tkazilishi bilan cheklangan.

Ko'p simli tortish tarmoqlari rejimlarini hisoblash uchun matritsa usulini qo'llash A.L.ning asarlarida ishlab chiqilgan. Bikadorov [43, 44], bunga imkon berdi

hisoblash usullarini har qanday elektr tortish tarmoqlariga, shu bilan birga tortish transformatorlari va tashqi tarmoqni to'g'ri hisobga olmasdan kengaytirish.

B.E. Dynkin [47, 101, 102] o'rni himoyasini ishlashini tahlil qilish uchun zarur bo'lgan elektrlashtirilgan temir yo'lga tutashgan uzatish liniyalari rejimlarini hisoblash usullarini ishlab chiqdi. Himoyani o'rnatish masalalarini hal qilishda ushbu usullarning samaradorligiga qaramay, ularni kompleks SEZhD, shu jumladan EES, STE va RES tahlillariga etkazish qiyin.

Elektrlashtirilgan temir yo'lning tashqi elektr ta'minoti tizimi va tortish tarmog'ining birlashtirilgan modelini olishga batafsil yondashuv L.A. Herman [67–78]. U tomonidan taklif qilingan tortish transformatorining dastlabki nurli ekvivalent sxemasi kombinatsiyalangan EPS va STE rejimlarini hisoblash imkonini beradi. Biroq, ushbu yondashuvni boshqa turdagi transformatorlarga va ko'p simli tortish tarmog'ining murakkab versiyalariga etkazish mumkin emas.

STE rejimlarini hisoblashning barcha usullarida tortish tarmog'ining qarshiligi tushunchasi qo'llaniladi. Ko'pincha tortish tarmog'ining qarshiligi aloqa tarmog'i va qo'shni yo'llarning relslari bo'yicha oqim taqsimotini hisobga olmasdan ishlatiladi; yanada murakkab holatlarda, tutashgan aloqa suspenziyalari orasidagi o'zaro induktiv bog'lanishning qarshiligi hisobga olinadi. Monografiyada ishlab chiqilgan yondashuv simlar va relslar orasidagi barcha induktiv va sig'imli muftalarni hisobga oladigan ko'p simli tizimni panjara ekvivalent davrlari bilan tenglashtirish orqali tortish tarmog'ining qarshiligi tushunchasidan voz kechishga imkon beradi.

AC STE-dagi muammolardan biri bu podstansiyalararo zonalarni ikki tomonlama elektr ta'minoti holatida tenglashtiruvchi oqimlarning paydo bo'lishi. Transformatorlar va ko'p simli liniyalarning etarli modellarining etishmasligi tenglashtiruvchi oqimlarning to'g'ri tahliliga to'sqinlik qiladi, bu, xususan, tashqi elektr uzatish liniyasiga parallel ravishda ulangan zanjirdagi oqimlar sifatida paydo bo'lishi mumkin.

Muayyan darajadagi konventsiya bilan tortish elektr ta'minoti tizimlarida rejimlarni hisoblash uchun fazaviy koordinatali dasturiy ta'minot komplekslariga murojaat qilish mumkin. Eng keng tarqalgan dasturiy ta'minot tizimlari Nord va Cortes (VNIIZhT), unda faqat tortish tarmog'i amal qiladi va tashqi EES besleme zo'riqishida avtobuslarida uch fazali qisqa tutashuv kuchi bilan hisobga olinadi. Yuklar mos yozuvlar oqimlari sifatida taqdim etiladi. Ushbu formulalar odatda etarli emas, ammo dizayn sxemasidagi oqim manbalaridan foydalangan holda hisob-kitob qilish imkoniyati, shubhasiz, iste'mol qilinadigan quvvat shaklida yuklarni belgilash imkoniyati bilan birga saqlanishi kerak.

O'zgaruvchan tok elektr tortish tizimlarini takomillashtirish [32, 48, 256] yangi turdagi transformatorlarning paydo bo'lishiga olib keladi va o'zgarishlar koordinatalari usuli yordamida rejimlarni hisoblash texnologiyasi bunday qurilmalarning modellarini yaratilishini ta'minlashi kerak.

1.5. Rejim hisoblashlari va elektromagnit moslashuv muammolarining o'zaro bog'liqligi

Elektromagnit moslik deganda, elektr jihozlarining boshqa elektr qurilmalari tomonidan yaratilgan elektromagnit muhitda qoniqarli ishlash qobiliyati tushuniladi. qo'shni tizimlarga qabul qilinishi mumkin bo'lmagan ta'sirni oldini olish. Xavfli ta'sir manbalari o'zgaruvchan va doimiy elektr uzatish liniyalari, elektrlashtirilgan temir yo'llarning aloqa tarmog'i, chaqmoq chiqarishdir. Ikkinchi holatda, havo va kabel liniyalariga, shu jumladan er osti yo'nalishlariga ta'sir qiladigan impulsning haddan tashqari kuchlanishlari hosil bo'ladi.

Ko'p simli uzatish liniyalarini modellashtirish muammosi, odatda alohida hal etiladigan induksion kuchlanishlarni hisoblash nuqtai nazaridan elektromagnit moslik muammosi bilan kesishadi [17, 54, 249, 270, 272, 273]. Xususan, bular M.P.ning asarlaridagi tortishish tarmog'ining qo'shni chiziqlarga ta'sirining chuqur ishlab chiqilgan savollari. Bader [17], D.V. Ermolenko [107, 108, 270], A.B. Kosareva, A.V. Kotelnikova [221–223], M.I. Mixaylova [275], M.P. Ratner [287] va boshqalar.

M.Sh.ning ishida Misrixonova, V.A. Popova, R.V. Medova, D.Yu. Kostyunin [273] induksion kuchlanishni hisoblash usulini muhokama qiladi, bu fazalarning haqiqiy geometrik joylashishini va chiziq tayanchlaridagi chaqmoqdan himoya kabellarini, chiziqlar fazalari va kabellarining transpozitsiyasini hisobga oladi. Ushbu ishda bir hil maydonlarni simulyatsiya qilish uchun uzunlamasına induktiv qarshilik va ko'ndalang sig'imli o'tkazuvchanlik matritsalari tuziladi, shu asosda elektronning tugun o'tkazuvchanliklarining umumiy matritsasi tuziladi, so'ngra barqaror holat EES ekvivalentlari yordamida hisoblanadi . Bu erda rejimni hisoblash bilan induktsiyalangan kuchlanishni aniqlash juda to'g'ri birlashtirilgan va ilgari [204] da umumiyroq shaklda tuzilgan yondashuvlardan foydalanilgan, ammo elektr uzatish liniyalarini modellashtirish texnikasi umumlashtirilgan algoritmga keltirilmagan. har qanday ko'p simli chiziqlarni qoplaydi va matritsa qarshiligini "qo'lda" kompilyatsiya qilishni talab qilmaydi. Bundan tashqari, turli xil modellar uchun ma'lumotlarni birlashtirish muammosini hal qilish usullari ko'rsatilmagan va transformator modellari taqdim etilmagan.

Shu tarzda olingan ekvivalent sxemalar induksiya qilingan kuchlanishlarni hisoblashda tizimli dastur topa olmadi, chunki har bir aniq chiziqning sxemasi ahamiyatsiz echimlar bilan alohida ko'rib chiqildi va barcha turdagi qo'shimcha xarajatlarni birlashtiradigan rasmiylashtirilgan algoritm olinmadi. va kabel liniyalari.

topilmalar

Uch fazali va bir fazali quyi tizimlarni o'z ichiga olgan EPSda rejimlarni hisoblash usullari va vositalarining hozirgi holatini ko'rib chiqish natijalari quyidagicha.

1. Nosimmetrik komponentlar usuli faqat uch fazali tizimlar uchun javob beradi. Ko'p nosimmetrikliklar va yomon rasmiylashtirilishlarni hisobga olishning juda murakkabligi sababli, bu usul uch fazali va bir fazali quyi tizimlarni o'z ichiga olgan estrodiol EESda rejimlarni hisoblash algoritmlari va dasturiy ta'minotini yaratish uchun mos emas.

2. Uch fazali EPS, shuningdek uch fazali va bir fazali estrodiol tizimlarning murakkab assimetrik rejimlarini hisoblash fazalar koordinatalarida bajarilishi kerak. Ushbu yo'nalishdagi mavjud vaziyat qisman ishlab chiqilgan uzatish liniyalari, transformatorlar va elektr mashinalarining modellari bilan tavsiflanadi. Ishlab chiqilgan modellardan EES va STE kombinatsiyalangan rejimlarni hisoblash va induksion kuchlanishlarni hisoblash imkoniyatlarini birlashtirgan universal dasturiy ta'minotda foydalanish qiyin.

Shunday qilib, o'zgarishlar koordinatalarida hal qilinmagan hisob-kitoblarni ishlab chiqish quyidagi yo'nalishlarda talab qilinadi:

• tok o'tkazuvchi qismlarning o'zaro elektr va magnit ta'sirini hisobga olgan holda har qanday miqdordagi simlar va ularning har qanday ulanishlari bilan ko'p simli havo liniyalarining to'liq xususiyatli modellarini ishlab chiqish;

• elektr kabel liniyalari modellarini ishlab chiqish;

• har qanday o'rash aloqasi bo'lgan bir fazali va uch fazali transformatorlarning to'liq ishlaydigan modellarini ishlab chiqish;

• rejimlarni hisoblash uchun amalda mos keladigan fazali koordinatalardagi elektr mashinalarining modellarini ishlab chiqish;

• fazaviy koordinatalar uslubining o'ziga xos xususiyatlari uchun EPS rejimlarini hisoblash usullarini takomillashtirish;

• grafik foydalanuvchi interfeysi bilan faza koordinatalarida rejimlarni hisoblash uchun dasturiy ta'minot yaratish;

• rejimlarni hisoblash usullarini va usullarini qo'llash yo'nalishlarini o'rganish.