3 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ В СЕТИ ПО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ УРАВНЕНИЯМ
3.1 Алгоритм и программа расчета методом контурных токов
Расчет будем вести по мгновенным значениям переменных, путем численного решения дифференциальных уравнений(ДУ). Для заданной схемы для промежутка времени 0-tKZ рассчитываем доаварийный режим, затем от tKZ до totk
трехфазное короткое замыкание, и далее послеаварийный режим до tkon. Шаг расчета примем равным 0.001 сек.
Считаем, что ЭДС генераторов и источники тока изменяются по синусоидальному закону с частотой 50 Герц, а их начальные фазы определяем из доаварийного режима.
tkon=1 - окончание расчета переходного процесса, cек
- время возникновения КЗ, сек
– время отключения КЗ, сек
Гц
рад/сек
рад
Формируем векторы
Используя матрицы сопротивлений ветвей формируем матрицы активных сопротивлений и индуктивностей ветвей для доаварийного режима:
Для режима KZ эти матрицы будем обозначать как
Задаём номер ветви, в которой происходит KZ : .
Моделирование короткого замыкания будем производить уменьшением сопротивления ветви KZ:
Матрицы контурных сопротивлений и ЭДС:
Правые части дифференциальных уравнений в методе контурных токов:
Напряжения ветвей в доаварийном режиме и при KZ находим из выражений:
Программа для расчета переходного процесса:
Построим графики напряжения и тока в ветви, в которой произошло короткое замыкание и напряжения в одном из узлов энергосистемы:
Сравним результаты расчета установившегося режима по уравнениям стационарного и переходного режимов. Для этого воспользуемся формулами определения эффективного значения по мгновенным:
Ток в шестой ветви согласно расчета переходного процесса:
А
Полученное значение при расчете стационарного процесса:
А
Напряжение шестой ветви:
В
В стационарном процессе:
В
Напряжение в пятом узле:
В
В
3.2 Алгоритм и программа расчета методом узловых напряжений
Матрицы узловых индуктивностей:
Вектор вынуждающих ЭДС ветвей:
Вектор производных от узловых задающих токов:
Напряжения в узлах:
Напряжения ветвей:
Правая часть дифференциальных уравнений для расчета токов ветвей:
Программа для расчета переходного процесса методом узловых напряжений:
Построим графическое изображение:
Сравним результаты расчета переходного процесса для метода контурных токов и метода узловых потенциалов:
Метод контурных токов Метод узловых потенциалов
А
А
В
В
В
В