以板书为主,结合具体实例着重讲解环网怎样打开及怎样拆开为辐射网的方法。
(三)、板书设计
详细画出环网解开的示意图,不必写计算过程的详细步骤,主要写求解思路。
(四)、作业:
习题集3-2-6、3-2-7、3-2-9、3-2-14、3-2-15
《电力系统分析基础》课程教案(4)
一、讲授题目:电力系统潮流的计算机算法 二、教学目的:
使学生掌握应用计算机计算电力系统潮流分布方法。
三、重点与难点:
重点:1、节点导纳矩阵的形成与修改;
2、节点的分类和功率方程;
3、修正方程的形成及雅克比矩阵的计算; 4、牛顿-拉夫逊法计算潮流分布的步骤。
难点:1、考虑变压器非标准变比时节点导纳矩阵的形成和修改方法; 2、牛顿-拉夫逊法计算复杂电力系统潮流分布的数学模型。
四、教学手段
1、详细分析变压器的?形等值电路,使学生对?形等值电路的端口条件及工作原理有深入的理解,则根据变压器的?形等值电路可计算出相应节点的自导纳和互导纳; 2、对于难点2,采用从简单到难,逐步深入的讲解方法,即:首先介绍牛顿-拉夫逊法求解一维非线性方程的方法,然后将该方法推广于多变量非线性方程组,接着形成潮流计算非线性方程组,最后用牛顿-拉夫逊法对其求解。
五、教学过程、时间分配:
教学内容 节点导纳矩阵的形成与修改 学时数 2 2 2 2 8 教学过程 时间分配 功率方程、节点分类和约束条件,牛顿-拉夫逊法的基本原理, 牛顿-拉夫逊法计算潮流分布的直角坐标法 牛顿-拉夫逊法计算潮流分布的极坐标法,P-Q分解法计算潮流分布的步骤 合计
六、实验:
有条件的学生可以编写采用牛顿-拉夫逊法计算电网潮流分布的计算机程序。
七、习题:习题集4-1-2、4-1-3、4-1-5、4-2-3、4-2-4
课时单元:11 (一)、教学内容
准备知识:变压器等值模型。
y12?y10?y20?y1?TZTK?K?K??11?K?ZT1?K?1?2K?ZT???K?1???yT? K??1?K???yT?2K??一、潮流计算的数学模型
1.节点电压方程 IB=YBUB ⑴自、互导纳的物理意义
自导纳Yii在数值上等于与该节点I直接连接的所有支路导纳的总和。如Y11?y10?y12?y13。 互导纳Yji在数值上等于连接节点i、j支路导纳的负值,即Yji??yji。如Y21??y21。 ⑵节点导纳矩阵YB为对称方阵。 ⑶节点导纳矩阵YB为稀疏矩阵。
⑷节点导纳矩阵YB具有对角优势。2.节点导纳矩阵的形成 2用直接形成法形成节点导纳矩阵YB。节点导纳矩阵即可根据自导纳和互导纳的定义直接形成,也可用支路——节点关联矩阵计算。
3.节点导纳矩阵的修改
⑴从原有网络引出一支路,同时增加一节点,节点导纳矩阵将增加一阶。
新增的对角元Yjj,Yjj?yij; 新增的非对角元Yij,Yij?Yji??yij;
原有矩阵中的对角元Yii将增加?Yii ,?Yii?yij。 ⑵在原有网络的节点i、j之间增加一支路。
?Yii??Yjj?yij,?Yij??Yji??yij
⑶在原有网络的节点i,j之间切除一支路
?Yii??yij,?Yjj??yij,?Yij??Yji?yij
?: ⑷原有网络的节点i、j之间的导纳由yij改变为yij??yij,?Yjj?yij??yij,?Yij??Yji?yij?yij? ?Yii?yij? (5)原有网络节点i、j之间变压器的变比由K?改变为K??1?11?1??Yii?0;?Yjj??2?2?yT;?Yij??Yji????yT
?K??K???K?K???(二)、教学手段
以板书为主,结合具体实例着重讲解导纳矩阵的形成和修改。
(三)、板书设计
详细写出变压器等值模型的推导过程;导纳矩阵的形成过程。
(四)、作业:
习题集4-1-2、4-1-3、4-1-5
课时单元:12 (一)、教学内容
一、潮流计算基本方程
*YSBBUB?(U*) (3-66)
B其展开式为
?nY?PiijUj?i?jQ(i=1,2,?n) (3-67)
j?1U?i
或 P???i?jQi?Ui?YijUj (i=1,2,?n) (3-68) 节点分类:
(1)PQ节点。(2)PV节点。(3)平衡节点。 二、高斯—塞德尔法计算潮流
特点和步骤。
应用高斯-塞德尔法计算的主要步骤如下:
(1)根据网络结构、参数,形成节点导纳矩阵YB; (2)迭代计算各节点电压U?i。 1)对PQ节点:
a.设某节点为平衡节点。 b.设各节点电压的初始值。 ?c.据初始值电压U(0)?1、U(0)i (i=2、3、…n)及已知的节点注入功率Pi、???迭代,求U(1)2、U(1)(1)3、…、Un即有
Qi进行第一次
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