Trong hệ thống điện có rất nhiều điểm nút là giao điểm các pháp tuyến.. Trong chương này mô tả hai đặc điểm quan trọng trong hệ thống điện, cung cấp mối quan hệ ảnh hưởng đến hoạt động
Trang 1BÁO CÁO
Cán bộ hướng dẫn: TS Trần Trung Tính
Sinh viên thực hiện: Lâm Văn Được
Lê Thành Nhân Nguyễn Mộng Lân Nguyễn Quang Vinh Nguyễn Đức Toàn Nguyễn Tiến Bằng
Trang 2 Trong hệ thống điện có rất nhiều điểm nút là giao điểm các pháp tuyến Trong chương này mô tả hai đặc điểm quan trọng trong hệ thống điện, cung cấp mối quan hệ ảnh hưởng đến hoạt động của những điện áp, dòng điện nút
Trang 3II Ma trận tổng dẫn nút (Bus Admittance Matrix) của hệ thống điện ( YBus)
Xét một mạng điện đơn giản
có 3 nút và 3 dây dẫn Các tổng
trở trên từng đường dây và các
dòng đưa váo các nút như trình
Shunt capacitance
Trang 4II Ma trận tổng dẫn nút (Bus Admittance Matrix) của hệ thống điện ( YBus) (tt)
13 12
11
y y
22
21
23 22
y
y
22
32 31
33
y y
Trang 513 12 11
y y
y
22
21 23 22
y y
y
22
32 31 33
y y
) (
) (
) (
) (
) (
1 3
31 2
3 32 3
33 31
32 33
3
2 3
23 1
2 21 2
22 23
21 22
2
3 1
13 2
1 12 1
11 13
12 11
1
V V
y V
V y V
y I
I I
I
V V
y V
V y V
y I
I I
I
V V
y V
V y V
y I
I I
31 2
32 1
31
3
3 23 2
23 22
21 1
21 2
3 13 2
12 1
13 12
11
1
) (
) (
) (
V y
y y
V y V
y
I
V y V
y y
y V
y
I
V y V
y V
y y
Trang 6II Ma trận tổng dẫn nút (Bus Admittance Matrix) của hệ thống điện ( YBus) (tt)
Biểu diễn dưới dạng ma trận
3332
3132
31
2323
2221
21
1312
1312
) (
) (
V V
V
y y
y y
y
y y
y y
y
y y
y y
y I
33 32
31
23 22
21
13 12
V
Y Y
Y
Y Y
Y
Y Y
Y I
I
I
V Y
Trang 7II Ma trận tổng dẫn nút (Bus Admittance Matrix) của hệ thống điện ( YBus) (tt)
đường chéo chính của ma trận tổng dẫn
nút, có giá trị bằng với điện dẫn thành
phần liên kết giữa nút thứ i và nút thứ j
nhưng ngược nhau về dấu Nếu giữa nút
thứ i và nút thứ j có hai thành phần liên
kết song song thì nên tính điện dẫn tương
đương trước khi xác định tổng dẫn nút
Hình 8.4
Trang 8 Ví dụ 1
Cho mô hình chuẩn của đường dây như trình bày ở Hình bên dưới Xác
định ma trận tổng dẫn nút của đường dây liên kết giữa nút p và q.
z
z
y z
I
I
2
1 1
1 2
1
Đường chéo chính và đường chéo góc có giá trị nghịch đảo của tổng trở đơn
vị để xác định tổng dẫn đơn vị Ma trận tổng dẫn Ybus chỉ ra mối quan hệ giữa điện áp nút và dòng điện đưa vào nút
Trang 10 Ví dụ 2 (tt)
Giải quyết: Đường dây dẫn được mô phỏng thành mô hình chuẩn Trước
khi thành lập Ybus, trước hết phải xác định điện dẫn đơn vị ở mỗi nhánh.
657 ,
18 400
,
1 0533
, 0 004
, 0
1
1
j jX
3 318
,
0 25
, 0 02
, 0
, 0
1
1
j jX
, 0
1
1
j jX
Trang 1153 52
51
45 44
43 42
41
35 34
33 32
31
25 24
23 22
21
15 14
13 12
11
Y Y
Y Y
Y
Y Y
Y Y
Y
Y Y
Y Y
Y
Y Y
Y Y
Y
Y Y
Y Y
Y
Ybus
657 ,
18 400
18 400
,
1
12 21
0
5141
3115
14
Y
Nút 1
Trang 12104 , 29 16
, 2
055 , 0 11
, 0 )
637 , 6 442
, 0 ( ) 975 , 3 318
, 0 ( ) 657 , 18 400
, 1 (
2 2
24
23 24
23 12
22
j
j j
j j
j
B j
B j y
y y
3 318
,
0
23 32
637 ,
6 442
,
0
24 42
052
25 Y
Y
Nút 2
73 , 7 636
, 0 11 , 0 11
, 0 )
975 , 3 318
, 0 ( ) 975 , 3 318
, 0 (
2 2
34 23
34 23
33
j j
j j
j
B j
B j y
y Y
3 318
,
0
34 43
, 1
11 , 0 055
, 0 )
43 , 12 932
, 0 ( ) 975 , 3 318
, 0 ( ) 637 , 6 442
, 0 (
2 2
34
24 45
34 24
44
j
j j
j j
j
B j
B j y
y y
,
0
45 54
, 0 ( ) 43 , 12 932
, 0 ( 0
0 0
) 43 , 12 932
, 0 ( ) 88 , 22 692
, 1 ( ) 98 , 3 318
, 0 ( ) 64 , 6 442
, 0 ( 0
0 )
98 , 3 318
, 0 ( ) 73 , 7 636
, 0 ( ) 98 , 3 318
, 0 ( 0
0 )
64 , 6 442
, 0 ( ) 98 , 3 318
, 0 ( ) 10 , 29 16
, 2 ( ) 66 , 18 4
, 1 (
0 0
0 )
66 , 18 4
, 1 ( )
66 , 18 4
, 1 (
j j
j j
j j
j j
j
j j
j j
j j
bus
Y
Trang 13III Ma trận tổng trở thanh cái (nhánh) của hệ thống ZBus
Cách 1: Thông qua ma trận tổng dẫn thanh cái
Xét một hệ thống có n nhánh với m nút (không kể nút chuẩn) ta lắp dần
từng nút một, thường bắt đầu từ nhánh có nối đến nút chuẩn, cho đến khi ho à n thành của HTĐ thì dừng Trong quá trình lắp ghép từng nhánh, ma trận [ZBus] cũng sẽ được xây dựng tương ứng Trình tự lắp ghép sẽ rơi vào 4 trường hợp sau:
Trang 14III Ma trận tổng trở thanh cái (nhánh) của hệ thống ZBus
Trường hợp 1: Thêm nhánh có tổng trở (Znhánh) từ nút mới p về nút chuẩn 0
Trường hợp 2: Thêm nhánh có tổng trở (Znhánh) từ nút mới p về nút cũ k
old bus
new
bus
Z Z
k row
k col
Z Z
new bus
Z 0
0
Z Z
Cột thứ p của ma trận
Hàng thứ p của ma trận
Trường hợp 3: Thêm nhánh có tổng trở (Znhánh) từ nút cũ k về nút chuẩn 0
oldbusmach vong
Z Z
k row
k col
Z Z
2
1mach vong
Z Z
Z
Z Z
3 2
1 4 1
new bus Z
kk nhanh
old bus mach vong
2Z Z
Z Z
k row j
row
k col j
col
Z Z
2
1 mach vong
Z Z
Z
Z Z
32
141
Trang 1623 22
21
13 12
11
Y Y
Y
Y Y
Y
Y Y
Y
YBus
Hệ thông có 3 nút nên ta có ma trận vuông cấp 3
Phần tử trên đường chéo chính
75 ,
8 4
, 0
1 8
, 0
1 2
, 0
1
13 12
11
j j
j
y y
y
4 , 0
1 8
, 0
1 4
, 0
1
23 22
20
j j
j
y y
y
4 , 0
1 4
, 0
1 0
33 32
30
j j
y y
y
Trang 17 Ví dụ 3 (tt)
1 Xây dựng ma trận tổng dẫn (tt)
j j y
) (
) (
33 32
31 32
31
23 23
22 21
21
13 12
13 12
11
y y
y y
y
y y
y y
y
y y
y y
y
Ybus
y Y
Y13 31 13 2 , 5 2 , 5
y Y
, 2 5
, 2
5 , 2 25
, 6 25
, 1
5 , 2 25
, 1 75
, 8
j j
j
j j
j
j j
j
Ybus
Trang 18, 0 12
, 0
16 , 0 24
, 0 08
, 0
12 , 0 08
, 0 16
,
01
j Y
Trang 190 2
Trang 202 , 0
0 4
, 0 0
2 , 0 0
2 , 0
j j
Trang 21, 0 4
, 0 2
, 0
2 , 0 6
, 0 0
2 , 0
4 , 0 0
4 , 0 0
2 , 0 2
, 0 0
2 , 0
j j
j j
j j
j
j j
j j
j
Zmachvong
3 1
Trang 22 0 , 2 0 , 4 0 , 2
2 , 0
4 , 0
2 , 0 4
,1
1 6
, 0 0
2 , 0
0 4
, 0 0
2 , 0 0
2 ,
0
j j
j j
j
j
j j
j
j
j j
0 0571
, 0 1714
, 0
0571 ,
0 2857
, 0 0571
, 0
1714 ,
0 0571
, 0 1714
,
0
j
Zbus new
Trang 23, 0 2286
, 0 1143
, 0
5143 ,
0 5714
, 0 0571
, 0 1714
, 0
2286 ,
0 0571
, 0 2857
, 0 0571
, 0
1143 ,
0 1714
, 0 0571
, 0 1714
, 0
, 0 12
, 0
16 , 0 24
, 0 08
, 0
12 , 0 08
, 0 16
, 0
3 2
1 4
Z
Z bus new
Trang 240 0
0
0 1
1 0
0
0 1
0 1
0
0 0
1 1
0
0 0
0 1
1
45 34 24 23 12
line line line line
line C
0 0
0
1 3
1 1
0
0 1
2 1
0
0 1
1 3
1
0 0
0 1
1
B
Ma trận liêm lạc nút nhánh biểu diễn nốt kết giữa 2 đường dây với nút Ma trận này rất cần thiết cho khảo sát tính ổn định của hệ thống trong tác vận hành