Báo cáo môn học giải tích mạng Điện

Bài giải - Mục đích thành lập ma trận tông dan Yius + Khi tng dung phan tich mét hé thống mạng điện có nhiều nút việc tính toán thông số các phân tử tại các nút khác nhau trở nên khó sử

TRUONG DAI HOC TRA VINH

BAO CAO MON HOC GIAI TICH MANG DIEN

(NHOM 02)

Giang vién giang day: ThS NGUYEN

Sinh viên thực hiện:

- VO DONG HAI MSV: 132119009 Lớp : DFI9KDIIDH & DE19KD04DH

Ngành : Công nghệ Kỹ thuật điện - Điện tử (Hệ thông điện)

Khoa :

Tra Vinh, thang 04 nam 2023

KHOA KY THUAT VA CONG NGHE HOI DONG THI HOC KY I

BỘ MÔN ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Năm học: 2019-2020

Học phân: Giải tích mạng điện - Mã HP: 260067

Họ tên sinh viên

Mã lớp:

PHIẾU CHẤM BÀI

0

Bài 2: 0 TH HH ng HH Hee

Bài 3: ST n2 HH HH

Giáo viên châm

NOI DUNG BAI 1

Mục đích thành lập ma trận tổng dẫn Y›„ Hãy thành lập ma trận li "mẽ

bus + Y bus

tinh ma trận Z„„ ( tính áp dụng cho mạng điện có n bus)

Bài giải

- Mục đích thành lập ma trận tông dan Yius

+ Khi tng dung phan tich mét hé thống mạng điện có nhiều nút việc tính toán thông số các phân tử tại các nút khác nhau trở nên khó sử dụng

+ Đề khắc phục thì việc sử dụng phương pháp thành lập các ma trận tông dẫn thanh cai (Yius) và tông trở thanh cai (Zius) sẽ thông dụng hơn

Dus ¬Y

U bus

- Thanh lap ma tran bus

Cho mạng điện 4 nút như sau :

Nguồn, tải

Sơ đồ thay thế tương đương như sau :

|

U

; +

I, 7@) i uÁ `) - Vao

Áp dụng định luật Kirchoff 1 như sau:

1,=U,ywt+(U,-Uy) yo + (U,-U3) yi

l„= Ủ;.V;o + (U,-U,) yn + (U,-U3).yo3+ (U,-U,).y24

1,=Us.y30 + (U3-U,).yi3 + (U3-U2) yon + Uy-U).yus

1,=Uyyao + (U4-U,) yx + (Ug-U)-yx4

Sắp xếp phương trình theo thứ tự biến

Í,=(yi+ys+ ye).U¡= va.D,— ôyns.Uạt 0

1= - Ủyvi + (Vao + yo + yo + ai) ¿va - Ù¿.V2a

Tạ= - Uyyis - Uy2y23 + (yao + vist Vaa + Vai)Ùa—¿ „va

1,=0 - Uy-yo4 - U3-yar + (yao t+ yout yus).U,

Viết phương trình trên dưới dạng ma trận như sau :

— Vie Yoot Yi2t V23 Ya —;2a Vo xi U,

— ¥13 — Y23 Y30t Vig t Vo3t Yaa — Ysa U;

0 — Yoa Yao Yaot Yoat Yaa) | U4

Phương trình ma trận tong dan thanh cái rút gọn như sau :

Ị Yu Yu Tụ Yụ Ủ,

IX

I

I

Yu Yo Ác Ù,

4 Yu Ya Yas Yash-Uy

Trong do :

Yu =yuotynt yu

You =yot Vint yo3t yu

Y33 = y30 t Vist yo3 t+ Vu

Yaa = yao t Yoat yaa

Yo= Yu =-¥r

Yu=Yu=-yu=0

Y= Yu = “¥23

Yu=Yo= “V24

Yui = Yas = -yu

Nhu vậy một cách tổng quát :

Mỗi phần tử Y¿ ( ¡ = 1 + n) trên đường chéo chính là ma trận tông dẫn nối vào nút

và bằng tông đại số tat cả các tông dẫn của nhánh nỗi đến nút thứ I

Mỗi phần tử Y¡ ( ¡ Z j) là các phần tử ngoài đường chéo gọi là tông dẫn tương hợp giữa các nút I va j va bang gia tri âm của tổng dẫn nhánh đó nối vào nút ¡ và j Vậy một cách tổng quát

Ma Trận tổng quát rút gọn :

li

=|Y

U bus

bus bus |

1,„ : là ma trận dong dien tinh theo chiéu di vao mut

U,,s: là ma trận điện áp nút so với trung tính

Ÿ„ : là tổng dẫn thanh cái bậc (n x n) không kê nút trung tính (là mà trận vuông

đối xứng) Trong mạng điện chỉ có một số nhanh nối vào các nút khác nhau nên Y„„;

có dạng ma trận thưa

Nếu biết được dòng điện nút ta tính được điện áp các nút từ phương trình :

= Vokl-[Fous|= [Zev] [Lous

Vậy ma trận tổng trở thanh cái rút gọn cho 4 nút như sau :

[ U sus I bus

1 2ó Zi, Zi,

Z

bus —

Zy Z»a 2s Zo,

Zy 4 Z 42 Za Z

Ma trận tổng trở thanh cái tông quát

NOI DUNG BAI 2

Cho mạng điện như hình sau

|

95km |

S;=20+j14 (MVA)

Biết : tổng trở đơn vị đường đây z› = 0,05 + j0,25 Q/km; Dién dan phan khang don

vi bo = 1,05.10” Ó1⁄m Biết điện áp tai 2 1a 115 KV

1 Lập sơ đỗ thay thế mạng điện tương đương

2 Tinh ton hao céng suất và tốn hao điện áp trên đường dây

3 Tính công suất S¡ và điện áp U¡

Lời giải

1 So dé thay thé mạng điện tương đương

lịa Qe

IK4

uo lộ

2 Tính tốn hao công suất và tôn hao điện áp trên đường dây

Tính tổng trở đường dây 12 Z=z.L¿ =0,05+j0,25.95=4,75+23,/75j (Q) Tính tổng dẫn đường dây 12

B = by.Li = 1,05.10°.95 =99,75.10° =")

Công suất phản kháng đo nữa cuối đường dây sinh ra

.,B ~6

Qe: = J 5 Ui Sn 115°= 40,66 (MVar)

Tính tổn hao công suất sau tông trở đường dây

SH 01146158060 = 20 + 114 - j0,66 =20+j13,34 (A1) Tính tổn hao công suất trên tông trở Z

- 1 20+ j 13,34 ,

AS;=( Sup 7 =( H122 (4,75 +j23,75) = 0.08 + j23,94 U, 115 (MVA)

Tính tốn hao điện áp trên đường dây

AU =i.Z= ae (4,75 + j23,75)= 3,58 + 3,58 = 5,06 2 44,99 (kV)

3.Tính công suất §¡ và điện áp U¡

Tính điện ap Ui

U,=U,+AU = 115 + 3,58+ j3,58 = 118,58 + 3,58 = 118,63 21,73 (kV)

Công suất phản kháng đo nữa đầu đường dây sinh ra

Bro 10°

Qea = J 2U=j TH, 118,63ˆ=j0,70 (A⁄ZWar)

Tính tôn hao công suất sau tông trở đường dây Sy=Sb ^ 8H) su Hải = 203713,34 — 0,08+J23,94 = 19,92 + j37,28 (MVA)

Tính công suất đầu đường dây

S, =S,,—-& Qua = 19,92 + j37,28 - j0/70 = 19/92 +j3721 (MVA)

NOI DUNG BÀI 2

Cho mạng điện như hình sau

Fl l 120 km 2 F2

CT }— ir]

Biết : tổng trở don vi dwong day z = 0,07 + j0,39 Q/km, bo qua anh huong điện dung kháng đường dây Điện áp nguồn hệ thống F1 = 2257 và điện nguồn hệ thông nguồn F2 = 220 kV

1 Lập sơ đồ thay thế mạng điện tương đương

2 Tính dòng điện l› và lại

3 Tính tổn hao công suất trên đường đây

4 Nhận xét kết quả tính toán

Bài giải 1.Sơ đỗ thay thế mạng điện tương đương

Sy Z Sy

ÙEFi=225 ⁄0°: Ù£ F;= 22009

Tổng trở đường dây

Z =Z.L = 0,07 + 50,39 120 = 8,4 + 146,8 ()

2.Tinh dong dién Iq va Ia

Tính dòng điện từ nguồn | sang nguén 2

- _U,-U, _ 2252 0°-220 20°

l,= 12 Z 84+) 46,8 = 0,02 —j0.10 =0,114-79,82 ¬ = ⁄- ụ (A)

7

Tinh dong dién tir nguén 2 sang nguén 1

I= = LEN Teo EV = 0.02 + j0.10 = 0,11 2100,18° (A

„ Z 8,4+ j 46,8 0.02 * 4 ° ° (A)

3.Tinh ton hao céng suat trên đường dây

Tính công suất phức:

Sp=U, Ly =22520° 0,11 2-79,82°= 4,37 — j24,36

=24,75⁄-79.82° — (M4) S„=;, ly =220⁄09 0,11100,18°= -4,28 - j23,82

=24,2⁄100,18 (41⁄4) Tổn hao công suất :

AS= Š¿+ Š„ =4,37 — j24,36 - 4,28 + j23,82 = 0,09 - j0,54

= 0,55 4—-80,54° (MVA) Tính tổn hao công suất theo dòng

AS=R.|T„;Ƒ+jX|I„|? = 8,4 (0,11)? + j46,8.(0,11ÿ

=0,10164 + j0,56628 =0,575 4 79,82° (MVA) 4.Nhận xét kết quả tính toán

NOI DUNG BAI3

Thực hiện mô phỏng phân bố công suất và điện áp tại các nút trên sơ đồ lưới điện cấp điện áp

- Sơ đỗ lưới

- Thông số (dữ liệu đầu vào)

- Mô phỏng

- Phân tích số liệu: điện áp các nút, phân bố công suất trên đường dây và tôn thất công suất và tồn thất điện áp trên đường dây