Метод рівноважного балансування та автоматизація розрахунків усталеного режиму електричної мережі

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБевз, С. В.
dc.contributor.authorБурбело, С. М.
dc.contributor.authorВойтко, В. В.
dc.contributor.authorBevz, Svitlana V.
dc.contributor.authorBurbelo, Sergii M.
dc.contributor.authorVoitko, Viktoriia V.
dc.date.accessioned2021-04-21T10:32:01Z
dc.date.available2021-04-21T10:32:01Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionБевз, С. В. Метод рівноважного балансування та автоматизація розрахунків усталеного режиму електричної мережі = Equilibrium balancing method and automation of calculations of the stable mode of the electrical network / С. В. Бевз, С. М. Бурбело, В. В. Войтко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 4 (482). – С. 36–44.uk_UA
dc.description.abstractАнотація. У статті розроблено новий метод рівноважного балансування потужності електроенергетичної системи. Цей метод виконує розрахунок електричної мережі без виділення балансувального вузла в схемі мережі. Метою роботи є уточнення розрахунку усталеного режиму за умови небалансу генерованої та спожитої потужності електроенергетичної системи шляхом зменшення похибки розрахунку струмів у вітках через визначення середньозваженого вектора струмів, що підвищить точність обчислень, та збільшення швидкодії розрахункових процесів в електроенергетичній системі шляхом зменшення кількості ітераційних обчислень. Розроблений метод дає змогу розподілити наявний небаланс рівномірно за всіма вузлами. Запропонований підхід зумовлює відмову від визначення окремого балансувального вузла в схемі, розрахунки за яким призводять до появи похибок. За розробленим методом рівноважного балансування потужностей небаланс розподілиться між усіма вузлами схеми. Водночас струм у вітках схеми буде мати значення, яке може бути отримане під час розрахунків усталеного режиму за класичним методом як середнє значення струмів, визначених під час розрахунку всіх варіантів різних балансувальних вузлів. Для приведення системи узагальненого рівняння до канонічного вигляду в усі рівняння першого закону Кірхгофа треба додати додаткову змінну рівноважного задаючого струму у формі додаткового стовпця одиниць і додаткового стовпця нулів у матриці інцидентності, що складена за другим законом Кірхгофа. У результаті роботи розроблено алгоритм методу, структура якого є лінійною, а сам метод є простим у використанні. Також розроблено засоби автоматизації розрахунків усталеного режиму електричної мережі в середовищі пакету прикладних програм MathCAD. Наукова новизна полягає у відмові від виділення балансувального вузла в схемі електричної мережі під час розрахунку усталеного режиму з рівноважним балансуванням потужності електроенергетичної системи, що забезпечує підвищення точності розрахунку завдяки застосуванню підходу щодо визначення середньозваженого вектора струмів. Практичне значення результатів полягає в тому, що застосування запропонованого методу для рівноважного балансування потужностей вузлів дає змогу зменшити час розрахунку та підвищити точність порівняно з класичним підходом, який орієнтований на введення балансувального вузла, зміна потужності в якому допомагає підтримувати рівноважні потужності між генераторами та навантаженнями системи. Значне збільшення швидкодії розрахункових процесів в електроенергетичній системі шляхом зменшення ітераційних обчислень і підвищення точності обчислень завдяки зменшенню похибки розрахунку струмів у вітках через визначення середньозваженого вектора струмів є головною перевагою розробленого методу рівноважного балансування потужностей. Запропонований метод рівноважного балансування може використовуватися самостійно під час розрахунку електричної мережі.uk_UA
dc.description.abstract1Abstract. The article develops a new method of equilibrium power balancing of the power system. This method performs the calculation of the electrical network without allocating a balancing node in the network diagram. The aim is to refine the calculation of steady state under the imbalance of generated and consumed power of the power system by reducing the error of calculation of currents in the branches by determining the weighted average current vector, which will increase the accuracy of calculations and increase the speed of calculation processes in the power system. The developed method allows distributing of the existing imbalance evenly across all nodes. The proposed approach causes the refusal to define a separate balancing node in the scheme, the calculations of which lead to errors. According to the developed method of equilibrium power balancing, the imbalance will be distributed between all nodes of the circuit. The current in the branches of the circuit will have a value that can be obtained by calculating the steady state by the classical method as the average value of the currents determined in the calculation of all variants of different balancing nodes. To bring the system of generalized equations to the canonical form, an additional equilibrium reference current variable in the form of an additional column of ones and an additional column of zeros in the incidence matrix compiled according to Kirchhoff’s second law should be added to all equations of Kirchhoff’s first law. As a result, the algorithm of the method is developed, the structure of which is linear, and the method itself is easy to use. Means of automation of calculations of the steady-state mode of an electric network in the environment of a package of MathCAD applications are also developed. The scientific novelty is the refusal to allocate a balancing unit in the electrical network when calculating the steady state with equilibrium power balancing of the power system, which increases the accuracy of the calculation by applying the approach to determine the weighted average vector of currents. The practical significance of the results is that the application of the proposed method for equilibrium balancing of nodes allows reducing of the calculation time and increase accuracy compared to the classical approach, which focuses on the introduction of balancing node, power change in which to maintain equilibrium power between generators and system loads. A significant increase in the speed of calculation processes in the power system by reducing iterative calculations and increasing the accuracy of calculations by reducing the error in calculating currents in the branches by determining the weighted average current vector is the main advantage of the developed method of equilibrium power balancing. The proposed method of equilibrium balancing can be used independently when calculating the electrical network.uk_UA
dc.identifier.issn2311–3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)uk
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3915
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseries621.313uk_UA
dc.subjectбалансування потужностейuk_UA
dc.subjectелектрична мережаuk_UA
dc.subjectбалансувальний вузолuk_UA
dc.subjectматриця інцидентностіuk_UA
dc.subjectзакони Кірхгофаuk_UA
dc.subjectcapacity balancinguk_UA
dc.subjectelectrical networkuk_UA
dc.subjectbalancing nodeuk_UA
dc.subjectincidence matrixuk_UA
dc.subjectKirchhoff’s lawsuk_UA
dc.titleМетод рівноважного балансування та автоматизація розрахунків усталеного режиму електричної мережіuk_UA
dc.title1Equilibrium balancing method and automation of calculations of the stable mode of the electrical networkuk_UA
dc.title22020
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bevz.pdf
Розмір:
707.14 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 4 (482) 2020