Расчет режимов электрических сетей на электронно-вычислительных машинах
Расчет режимов электрических сетей сегодня, как правило, выполняют с использованием ЭВМ. Целью расчета является определение узловых напряжений, а также токов, потоков и потерь мощности в ветвях расчетной схемы. Одним из самых распространенных методов расчета режимов, который удобно выполнять на ЭВМ, является метод узловых напряжений. Для всех узлов расчетной схемы, кроме одного, балансировочного по мощности, за счет которого покрывается непредвиденное графику дополнительную нагрузку и потери мощности в сети, составляют уравнение на основании первого закона Кирхгофа, после чего токи в ветвях схемы выражают по закону Ома через узловые напряжения и проводимости веток. Полученную систему уравнений узловых напряжений решают одним из численных методов и определяют узловые напряжения. Затем рассчитывают токи, потоки и потери мощности в ветвях схемы. Такой путь намного эффективнее, чем решения системы уравнений, составленной на основании первого и второго законов Кирхгофа, так как при этом уменьшается порядок системы уравнений (количество узлов в замкнутых сетях всегда меньше количества ветвей). Очень важно не ошибиться в расчете поскольку ошибка может дорого стоить (короткое замыкание и как результат — пожар).
Рассмотрим простейший, который часто случается на практике, случай расчета электрической сети одного номинального напряжения. Входными данными для расчета являются: опоры веток расчетной схемы; расчетные нагрузки узлов, заданные постоянными активными и реактивными мощностями или статическими характеристиками по напряжению; мощности генераторных узлов, кроме балансировочного по мощности, которые задают отрицательными мощностями нагрузки; напряжение базового узла, который совпадает с балансировочным. Расчетные нагрузки узлов определяют с учетом потерь мощности в трансформаторах понижающих, а мощности генераторных узлов — как мощности генераторов, сведены к высокому напряжению сети с учетом потерь мощности в повышающих трансформаторах.
