Предложены математические модели установившегося режима электрической сети с двухсторонним питанием, включающие уравнения узловых напряжений сети и уравнения теплового баланса линий. Рассмотрены три возможных алгоритма численного решения уравнений режима, основанных на методе Ньютона и различающихся способами уточнения температуры. Показано, что прямое решение всей системы уравнений методом Ньютона малоэффективно из-за низкой сходимости, а наилучшими характеристиками обладает метод, основанный на коррекции температур, осуществляемой на каждой итерации решения уравнений узловых напряжений. Учет температурной зависимости сопротивления позволяет существенно уточнить токи, отклонения напряжения и потери мощности в сети. При этом уточнение потерь мощности может быть больше 40 %, что обусловлено как уточнением активных сопротивлений, так и учетом изменения токов под влиянием температур.
The mathematical model of the steady-state electric grid with two-way power, including the equation network node voltages and heat balance equation lines. Considered three possible algorithm of numerical solution of the mode based on the Newton method and different ways verifying temperature. It is shown that a direct solution of the whole system of equations by Newton´s method is ineffective because of the low convergence, and has the highest performance method based on the temperature correction is performed at each iteration of the solution of the equations node voltages. Account the temperature dependence of the resistance can significantly clarify currents, voltage deviation and power losses in the network. In this specification the power loss may be greater than 40 %, due to a specification of active resistance, and taking into account the change in current under the influence of temperature.
1. Бургсдорф, В.В. Определение допустимых токов нагрузки воздушных линий электропередачи по нагреву их проводов / В. В. Бургсдорф, Л. Г. Никитина // Электричество. – 1989. – №11. – С. 1-8.
2. Гиршин, С.С. Моделирование и расчет стационарного режима однолинейной системы электроснабжения с учетом температуры проводников и уровней напряжения / С.С. Гиршин, В.Н. Горюнов, Я.Б. Сергеев // Омский научный вестник. – 2003. – №3. – С. 79-83.
3. Конюхова, Е.А. Выбор мощности батарей конденсаторов в цеховых сетях промышленных предприятий с учетом режимов напряжения / Е.А. Конюхова // Электричество. – 1998. – № 1. – С. 18-25.
4. Поспелов, Г.Е. Влияние температуры проводов на потери электроэнергии в активных сопротивлениях проводов воздушных линий электропередачи / Г.Е. Поспелов, В.В. Ершевич // Электричество. – 1973. – №10. – С. 81-83.
5. Расчет погрешности определения потерь электрической энергии в проводах повышенной пропускной способности из-за неучета атмосферных и климатических факторов / Е.В. Петрова [и др.] // Омский научный вестник. – 2013. – № 2. – С. 191–197.
6. Совершенствование методов расчета потерь электроэнергии в линиях электропередачи на основе математических моделей, учитывающих температуру проводов / А.А. Бубенчиков [и др.]; Омский гос. техн. ун-т. – Омск, 2009. –19 с. – Деп. в ВИНИТИ 30.09.09, N609-В2009.
7. Совершенствование расчетов потерь в воздушных линиях электроэнергетических систем по результатам численного моделирования в условиях вариации нагрузки / Е.В. Петрова [и др.] // Омский научный вестник. – 2012. – № 3. – С. 242–248.
8. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: ЭНАС, 2009. – 392 с.
9. Упрощение уравнений теплового баланса воздушных линий электропередачи в задачах расчета потерь энергии / С.С. Гиршин [и др.] // Омский научный вестник. – 2013. – № 1. – С. 148-151.
10. Уточнение метода расчета температуры провода при постоянной нагрузке с учетом климатических факторов / С. С. Гиршин [и др.]; Омский гос. техн. ун-т. – Омск, 2010. – 23 с. – Деп. в ВИНИТИ 08.04.2010, N198-В2010.