РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ В ЕЛЕКТРИЧНІЙ МЕРЕЖІ У ФАЗНИХ КООРДИНАТАХ

Анотація

Розподільчі електричні мережі великої протяжності характеризуються високим порядком системи рівнянь електромагнітних перехідних процесів. Для підвищення ефективності моделювання таких мереж необхідна розробка формалізованих процедур, що забезпечують автоматизацію як розв’язання, так і формування систем рівнянь з використанням засобів сучасної обчислювальної техніки. Для спрощення розробки математичних моделей використовуються перетворення для переходу від реальної трифазної мережі до інших систем координат, але це досягається за рахунок додаткових обмежень. Для вирішення задач вибору і підвищення ефективності засобів обмеження струмів і перенапруг при перехідних процесах в електричних мережах, необхідно мати модель, що відображає цілий ряд особливостей, як самих мереж, так і перехідних процесів, які протікають в них. Це реалізовано в моделі, заснованій на поданні елементів мережі не однофазними еквівалентами, а рівняннями в фазних координатах. Ці рівняння містять параметри елементів мережі (активні опори, власні і взаємні індуктивності та ємності) і параметри її режиму (струми, напруги, потужності фаз), що відповідають реальним фізичним параметрам електричних систем. Розроблена математична модель електромагнітних перехідних процесів у електричній мережі у фазних координатах. Розрахунок перехідного процесу при використанні неявного методу і поданні трифазних елементів на кроці інтегрування дискретними моделями дозволяє звести розв’язання системи диференціальних рівнянь до багаторазового формування і розв’язання системи алгебраїчних рівнянь. Отримав розвиток діакоптичний метод дослідження складних систем, застосований для розробки математичної моделі електромагнітних перехідних процесів в трифазній електричній мережі. Запропонована форма представлення дискретних моделей трифазних багатополюсників дозволяє формалізувати як процедуру розв’язання, так і процедуру складання рівнянь перехідних процесів для трифазних схем електричних мереж довільної конфігурації. Перспективами подальших досліджень є проведення обчислювальних експериментів для дослідження електромагнітних перехідних процесів при замиканнях на землю в електричних мережах довільної конфігурації з різними режимами нейтралі і засобами обмеження струмів та перенапруг.