Ả Ả

Ệ Ệ

GI I TÍCH H TH NG ĐI N Ệ Ố GI I TÍCH H TH NG ĐI N Ệ Ố NÂNG CAO NÂNG CAO

CH

NG 2: MA TR N T NG TR

ƯƠ

Ậ Ổ

ệ ệ ử

ng ĐH Bách Khoa

Tr

ề Võ Ng c Đi u ọ B Môn H Th ng Đi n ệ ộ Khoa Đi n – Đi n t ệ ườ

1

Ma tR n T ng Tr Nút ổ

 Đ nh nghĩa:

 Thành l p ma tr n tr c ti p

ế ậ ậ

3.

ự ậ ổ ị ẫ ả ệ

ệ ặ ỏ

ứ ơ

ạ ậ ạ ư

2

ậ c u tiên l a ch n. - Ngh ch đ o ma tr n t ng d n nút là công vi c đòi h i ỏ n l c n ỗ ự - Đ i v i các m ng có kích c nh ho c trung bình, vi c ỡ ố ớ thành l p ma tr n tr c ti p đ t n công s c h n. ỡ ố ế ậ - Đ i v i các m ng l n, l p trình ma tr n th a v i k ố ớ ớ ỹ ậ thu t kh Gauss đ ử ậ ự ớ ượ ư ự ọ

Thành L p Ma Tr n T ng Tr Nút ậ

 Các k thu t lý thuy t graph đ

c dùng đ gi i thích ế ậ ỹ ượ ể ả

3

quá trình xây d ng. ự

Thành L p Ma Tr n T ng Tr Nút ậ

 Xây d ng c s cho m ng và ma tr n

4

ơ ở ự ạ ậ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

 Tr

ng h p: ườ ng h p có thêm m t nút m i, có 2 tr ộ ợ ớ ườ ợ

Thêm nút m i n i nút Thêm nút m i n i nút có s n ớ ố ẵ ớ ố

5

Ref.

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

p

M ng nguyên th y ủ

pI

p

qI q

pqZ

0

Reference

1) Thêm m t đ ộ ườ n i m t nút m i q v i m t nút có s n p. ớ ớ ộ ng dây m i n i v i nút có s n p hay ớ ố ớ ẵ ố ộ

ẽ ệ ạ

6

ở Dòng đi n Iệ q ch y vào m ng nút p s làm tăng đi n áp ở ả q*Zpp 0 b i đi n áp: I nguyên th y ủ Vp ệ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

+

V

++ ...

Z

(

I

I

++ ...

)

IZ 11 p

p

p

pp

q

IZ pm

m

+

p

V

= 0 V

p

ZI q

pp

* Đi n th t ế ạ ệ = i nút p cũ: + IZ 22 p

0 b i đi n áp I ệ

qZpp

Vp s l n h n giá tr Vp ơ ẽ ớ ị ở

=

+

+

V

V

p

pq

ZI q

pp

pq

* Đi n th t ệ

=

zI q +

+

0 p ++ ...

z

)

IZ 11 p

V q

IZ 22 p

IZ pm

m

ZI ( q

pp

pq

pV 0

i nút q m i ớ ế ạ = + zI V q q +

ph i thêm vào Zorig là hàng p, c t p và ờ ả ộ

pp + zpq.

7

* Giá tr m i bây gi ị ớ trên đ ph n t ng chéo là Z ầ ử ườ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

8

c thành l p * Ma tr n m i đ ậ ớ ượ ậ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

ỡ ớ ệ : * Quy t c th c hi n ự ắ s m ng có s n có ma tr n Znut v i kích c mxm, ậ ả ử ạ

ố ậ

v trí m i nh sau: ớ

- Gi ẵ trong đó m là s nút. - Khi có m t nút m i q n i vào nút cũ p thì ma tr n Znut ớ ộ có kích c là (m+1)x(m+1). ỡ - Các ph n t ầ ử ở ị ớ ộ ớ

ộ ớ ớ

ớ ộ ớ ố ớ ớ ố

9

ớ m i trên đ ầ ử ớ ườ đi m m i t ớ ớ ậ + Ph n t th p trên đ t ử ứ n i t ố ừ ể ng chéo c a ma tr n cũ (Z ể ể ớ ư + C t m i m+1 v i các hàng 1…m = v i c t p trong ma tr n cũ, trong đó p là nút mà nhánh m i n i vào. ậ + Hàng m i m+1 v i các c t 1…m = v i hàng p trong ma tr n cũ, v i p là nút mà nhánh m i n i vào. ng chéo (m+1,m+1) = ph n ườ pp) + t ng tr ổ ở ủ pq), v i q là đi m m i. i đi m p (Z ớ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

ng dây m i n i v i nút reference hay

10

2) Thêm m t đ ớ ố ớ ộ ườ n i m t nút m i q v i nút reference ớ ộ ố ớ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

nut v i kích c mxm,

ớ ỡ ậ

ố ậ

+ Hàng m i th m+1 v i các c t 1…m = 0 (= hàng ớ ộ ớ

ng chéo (m+1,m+1) = t ng

i đi m reference (Z m i trên đ ườ ể ớ ớ ổ 0q), v i q là ớ

11

ệ : * Quy t c th c hi n ự ắ s m ng có s n có ma tr n Z - Gi ẵ ả ử ạ trong đó m là s nút. - Khi có m t nút m i q n i vào nút reference thì ma tr n ớ ộ Znut có kích c là (m+1)x(m+1). ỡ - Các ph n t v trí m i nh sau: ầ ử ở ị ư + C t m i th m+1 v i các hàng 1…m = 0 (= c t ớ ứ ớ ộ c a nút reference). ủ ứ c a nút reference). ủ + Ph n t ầ ử ớ tr n i t đi m m i t ở ố ừ ể đi m m i. ớ ể

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

 Tr

Nhánh m i n i 2 nút có s n Nhánh m i n i nút có s n và Ref.

ớ ố

ớ ố

12

ng h p không có thêm nút m i, có 2 tr ng h p: ườ ợ ớ ườ ợ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

p

1) Thêm m t đ ng dây m i n i v i 2 nút có s n ộ ườ ớ ố ớ ẵ

I

I

p

qp

pI

qpI

pqz

qI

Original network with bus and the p q reference node extracted

I +

I

q

qp

Reference

q

0

-

13

* Trường hợp này dòng điện bơm vào mạng từ nút q là  Iq+Iqp thay vì Iq. Tương tụ, dòng điện bơm vào mạng từ  nút p là Ip­Iqp thay vì Ip.

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

=

+

+

+

* Điện áp tại nút thứ i trong hệ thống

I

++ ...

)

m

V i =

IZ 11 i +

( IZ ip +

I +

-

++ ... IZ 22 i ++ ...

) qp ++ ...

qp I

(

Z

IZ im Z

)

IZ ip

p

IZ ( iq q IZ im

q

p IZ iq

m

IZ 11 i

IZ 22 i

iq

qp

ip

-

* T

+

+

++ ...

++ ...

Z

(

I

V

)

IZ 11 p

IZ 22 p

IZ pm

IZ pp

pq

qp

m

q

p

p

pp

=

+

+

+

ng t ươ = , đ + - ự iện áp tại nút thứ p và q trong hệ thống IZ Z pq

++ ...

++ ...

I

(

Z

Z

)

V q

IZ 11 q

IZ 22 q

IZ qp

p

IZ qq

q

IZ qm

m

qq

qp

qp

=

=

+

-

V

z

I

= = > 0

z

I

V

p

V q

pq

qp

pq

qp

p

V q

- -

+

* Kh dòng đi n I

Z

Z

(

Z

Z

)

I

(

Z

Z

)

I

1 p

p

pp

qq

q

pq

- - -

q 1 +

Z

(

Z

1 2 Z

z

qp ) I

pp

qq

pq

pq

qp

14

ử = (0 + ệ qp ++ ) ... I + -

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

15

Ma tr n sau khi thành l p v i nhánh m i thêm vào: ậ ậ ớ ớ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

ớ ỡ ệ : * Quy t c th c hi n ự ắ s m ng có s n có ma tr n Znut v i kích c mxm, ậ ả ử ạ

ữ ậ ẵ

- Gi ẵ trong đó m là s nút. - Khi có m t nhánh m i n i gi a 2 nút có s n thì ma tr n ộ Znut t m th i ạ - Các ph n t ớ ố ỡ ớ ư

+ C t m i th m+1 v i các hàng 1…m = t ng tr c t ở ộ

ờ có kích c là (m+1)x(m+1). v trí m i nh sau: ầ ử ở ị ớ ứ ớ ộ q (Ziq, i = 1…m) – t ng tr c t p (Z ở ộ ớ ổ ip, i = 1…m). ổ ộ ổ ứ ớ

ng chéo (m+1,m+1) = Z + Ph n t ầ ử ớ + Hàng m i th m+1 v i các c t 1…m = t ng tr ở pj, j = 1…m). ll,

pp + Zqq - 2Zpq.

hàng q (Zqj, j = 1…m) – t ng tr hàng p (Z ổ m i trên đ ườ ớ

16

cho hàng m+1 và c t m+1 trong đó Zll = zpq (m i thêm) + Z - Dùng phép kh Kron ử ộ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

ộ ườ ng dây m i n i gi a 1 nút có s n và ữ ớ ố ẵ

17

2) Thêm m t đ nút reference (chu n)ẩ

Thêm M t Đ ng Dây M i ớ ườ

ớ ệ : * Quy t c th c hi n ự ắ s m ng có s n có ma tr n Znut v i kích c mxm, ậ ả ử ạ ỡ

ữ ẵ

ờ có kích c là (m+1)x(m+1). ỡ

- Gi ẵ trong đó m là s nút. - Khi có m t nhánh m i n i gi a 1 nút có s n p và nút ộ ref. thì ma tr n Znut - Các ph n t

c t p (Z ộ

ớ ố t m th i ạ ậ v trí m i nh sau: ư ớ ầ ử ở ị + C t m i th m+1 v i các hàng 1…m = - t ng tr ở ớ ứ ớ ộ ip, i = 1…m). ứ ớ + Hàng m i th m+1 v i các c t 1…m = - t ng tr ở ộ ổ ớ

hàng p (Zpj, j = 1…m).

ll,

+ Ph n t ng chéo (m+1,m+1) = Z ầ ử ớ ườ

pp (t

ma tr n). m i trên đ ớ

18

ừ cho hàng m+1 và c t m+1 trong đó Zll = zp0 (m i thêm) + Z - Dùng phép kh Kron ử ậ ộ

Nh c L i Phép Kh Kron

* Phép kh Kron ử ỏ ộ ệ ụ ể

ụ ẫ ậ

19

dùng đ kh b m t h tr c (hàng & c t) ử ộ trong m t ma tr n trong khi v n còn duy trì tác d ng s ố ộ c a h tr c đó. ệ ụ ủ

Các Quy T c Xây D ng Zbus

 Quy t c 1ắ

: Thêm m t nhánh m i n i gi a m t nút m i p ớ ố ữ ộ ớ ộ

ẵ ậ ố

ắ ầ ạ ẵ

ạ ậ ớ ỡ ộ

ng chéo m i đ và nút reference (chu n)ẩ - B t đ u v i ma tr n m ng có s n (mxm), m là s nút ạ ớ c a m ng có s n. ủ - T o ra m t ma tr n m i có kích c (m+1)x(m+1) v i ớ c l p ớ ượ ắ + Các hàng và c t ộ ngoài đ ườ

ằ ầ

trên đ ng chéo (m+1)x(m+1) đ c l p ượ ắ

p0.

20

vào t ng tr thành ph n z đ y b ng s 0. ố + Ph n t ầ ử ở ổ ườ ầ

Các Quy T c Xây D ng Zbus

: Thêm m t nhánh m i n i gi a nút cũ p và ộ ữ ớ ố

ớ ậ ẵ ạ ố

ạ ậ ỡ ộ ớ

 Quy t c 2ắ nút m i q.ớ - B t đ u v i ma tr n m ng có s n (mxm), m là s nút ắ ầ c a m ng có s n. ạ ủ - T o ra m t ma tr n m i có kích c (m+1)x(m+1) v i ớ c l p ớ ượ ắ i hàng p (v i hàng m i) và ớ

m i đ + Các hàng và c t ộ ngoài đ ườ

ng chéo ớ ạ ằ

ớ trên đ ng chéo (m+1)x(m+1) đ

ườ ầ ớ ổ c l p ượ ắ pq (m i thêm) + t ng tr trên ở

pp.

21

đ y b ng cách sao chép l ầ c t p (v i c t m i). ớ ộ ộ + Ph n t ầ ử ở ổ ng chéo Z vào t ng tr thành ph n z đ ườ

Các Quy T c Xây D ng Zbus

 Quy t c 3ắ

: Thêm m t nhánh m i n i gi a nút cũ p và ớ ố ữ ộ

ố ớ ậ ạ ẵ

ẵ ắ ầ ạ

ớ ộ ậ ạ ỡ

ng chéo ườ

nút reference. - B t đ u v i ma tr n m ng có s n (mxm), m là s nút c a m ng có s n. ủ - T o ra m t ma tr n m i có kích c (m+1)x(m+1) v i ớ c l p ớ ượ ắ ớ + Các hàng và c t ộ ngoài đ ạ ừ m i đ i tr hàng p (v i hàng m i) và ớ

ầ ằ ừ ộ

ng chéo (m+1)x(m+1) đ c l p ượ ắ ườ

22

đ y b ng cách sao chép l tr c t p (v i c t m i). ớ ộ + Ph n t ầ ử vào t ng tr z ổ - Th c hi n phép th Kron cho hàng và c t th m+1 ự ớ trên đ ở p0 + Zpp. ử ứ ệ ộ

Các Quy T c Xây D ng Zbus

 Quy t c 4ắ

: Thêm m t nhánh m i n i gi a 2 nút cũ p và ớ ố ữ ộ

ố ớ ẵ ậ ạ

ẵ ắ ầ ạ

ộ ớ ậ ạ ỡ

m i đ + Các hàng và c t ộ ngoài đ ườ

q. - B t đ u v i ma tr n m ng có s n (mxm), m là s nút c a m ng có s n. ủ - T o ra m t ma tr n m i có kích c (m+1)x(m+1) v i ớ c l p ớ ượ ắ i hàng q tr hàng p (v i hàng ớ ng chéo ừ ằ

ạ ớ ộ ầ ớ ớ

đ y b ng cách sao chép l m i) và c t q tr c t p (v i c t m i). ừ ộ trên đ ng chéo (m+1)x(m+1) đ c l p ượ ắ

ườ ở pq + Zpp + Zqq – 2Zpq.

23

ộ + Ph n t ầ ử vào t ng tr z ổ - Th c hi n phép th Kron cho hàng và c t th m+1 ự ử ứ ệ ộ

Các B c Xây D ng Zbus

ướ

ng trình n i 1 nút m i đ u tiên v i ầ ớ ầ ố ớ

1) Đ u tiên b t đ u t ắ ẩ ừ ươ nút chu n quan t ng tr Za ổ ẩ ] =

]

ph ở [ Z

] [ I

[ V 1

1

a

ớ ầ ẩ ộ

tiên; gi 2) Sau đó thêm m t nút m i n i v i nút chu n ho c nút m i đ u ớ ố ớ ặ s nút th hai n i v i nút chu n qua Zb ố ớ ả ử ứ ẩ

1

ø Ø ø Ø ø Ø

Z a 0

0 Z

I I

œ Œ œ Œ Œ

b

V 1 V 2

2

ß º ß º ß º

ng h p đã nêu ữ ư ố ườ ợ

24

cho đ n nhánh cu i cùng. 3) Thêm nh ng nút khác vào gi ng nh các tr ố ế

Ví dụ

 Ví d 1ụ : Th c hi n xây d ng Zbus (hay Znut) tr c ti p ự

ự ự ế ệ

cho m ng sau: ạ

 Th t 3

25

các đ ng dây thêm vào: 1-0, 2-0, 1-3, 1-3 và 2- ứ ự ườ

Ví dụ

26

Ví dụ

27

Ví dụ

 Ví d 2ụ : Th c hi n xây d ng Zbus hay Znut tr c ti p ự

ự ự ế ệ

4

cho m ng sau: ạ

(5)

2.0j

125.0j

(6)

(2)

25.0j

4.0j

(3)

3

1

2

25.1j

(4)

25.1j

(1)

0

28

Zbus

Ví dụ

1

Tr

ườ

ng h p 1 ợ

1

1

[

]

[ ] V =

j 25.1

] [ I

1

1

1

25.1j

[

=

1

]25.1 j

Z bus

1,

j0.25 n i vào bus 1, có Tr

ng

ớ ổ

ở ủ

ườ

:

Thành l p bus 2 v i t ng tr c a nó h p 2ợ

2

1

25.0j

2

1

ø Ø

Z bus

2,

j 25.1 j 25.1

j 25.1 j 5.1

1 = 2

œ Œ

25.1j

trên chính là t ng c a

S ố j1.50

ủ j1.25 và j0.25 .

29

ß º

Ví dụ

j0.4: có Tr

ế ế

ườ

ng h p ợ

K ti p, n i nút m i 3 vào nút 2 qua tr kháng 2

3

2

1

4.0j

25.0j

j 25.1

j 25.1

j 25.1

1

3

2

ø Ø

j 25.1

j 50.1

j 50.1

1 = 2

Z bus

3,

25.1j

œ Œ

œ Œ

3

j 25.1

j 50.1

j 90.1

Zpq (j0.4)

ủ Z22 (j1.50) c a ma tr n cũ và ủ

S ố j1.90 trên chính là t ng c a c a nhánh m i n i 2, nút 2 và 3. ớ ố ủ

30

œ Œ ß º

Ví dụ

nút 3 vào nút chu n, có

Tr

:

Thêm t ng tr ổ

ở j1.25 n i t

ố ừ

ườ

ng h p 3 ợ

p

3

2

1

1 j 25.1

j 25.1

j 25.1

j 25.1

ø Ø

2

œ Œ

=

Z bus

4,

œ Œ

3

j 25.1 25.1 j

j 50.1 50.1 j

j 50.1 90.1 j

j 50.1 90.1 j

œ Œ

p

j 25.1

j 50.1

j 90.1

j

15.3

œ Œ

4.0j

25.0j

3

1

Trong đó j3,15 chính là t ng ổ c aủ

2

Z +

33

pqZ

25.1j

25.1j

31

ß º

Ví dụ

Sau khi lo i b hàng p c t p:

ạ ỏ

1

3

2

1

j

.0

75397

j

.0

65476

j

.0

49603

ø Ø

=

2

j

.0

65476

j

.0

78571

j

.0

59524

Z bus

5,

œ Œ

œ Œ

j

.0

49603

j

.0

59524

j

.0

75397

3

j

j

=

=

œ Œ ß º

j 25.1

j

.0

75397

Z new (11

)

)25.1)(25.1( 15.3

j

j

=

=

-

j 50.1

j

.0

78571

Z new (22

)

j )50.1)(50.1( 15.3

j

j

=

=

=

-

Z

Z

j 50.1

j

.0

59524

(23

new

)

(32

new

)

j )90.1)(50.1( 15.3

j

32

-

Tr

ng

ườ

Ví dụ Thêm t ng tr Zpq = j0.20 gi a nút cũ 3 và nút m i 4, có ữ : h p 2ợ

4

1

2

3

1

j

.0

75397

j

.0

65476

j

.0

49603

j

.0

49603

ø Ø

2

j

.0

65476

j

.0

78571

j

.0

59524

j

.0

59524

œ Œ

=

Z bus

6,

œ Œ

j

.0

49603

j

.0

59524

j

.0

75397

j

.0

75397

3

œ Œ

j

.0

49603

j

.0

59524

j

.0

75397

j

.0

95397

œ Œ

4

2.0j

4

ng chéo chính

ầ ử ằ

ườ

n m trên đ Ph n t Z44 là t ng c a Z33 và Zpq ủ ổ

25.0j

1

3

2

25.1j

25.1j

33

ß º

Ví dụ ữ

Cu i cùng thêm Zpq = j0.125 vào gi a 2 nút cũ là 2 và 4: Có Tr

ng h p 4 ợ

ố ườ

=

=

=

Z

Z

.0

65476

j

.0

49603

.0

15873

- -

25

22

24

Z = =

j = =

j = -=

- -

15 Z Z

12 Z Z

14 Z Z

.0 78571 j .0 59524

j

.0 59524 j .0 75397

j

.0 j j .0

19047 15873

35

32

34

-=

=

- -

Z

j

.0

35873

Z

j

.0

45

= =

42 +

j +

- -

59524 =

95397 +

+

Z Z

44 2 Z

j .0{(

.0

78571

95397

.0(2)

59524

)}

j

125.0

55

22

44

24

.0 bZ

4

Z Z .0j=

67421

2.0j

.0j

125

1

3

25.0j

4.0j

2

25.1j

25.1j

34

- -

Ví dụ

Ma tr n m i: ậ

q

ø Ø

6,busZ

j j

œ Œ

œ Œ

œ Œ -

œ Œ - œ Œ

q

j

.0

15873

j

.0

19147

j

.0

15873

j

.0

35873

j

.0 15873 .0 19047 j .0 15873 j .0 35873 .0 67421

35

œ Œ - - ß º

Ví dụ

Sau khi lo i b hàng q c t q:

ạ ỏ

3

1

2

4

1

ø Ø

2

j j

.0 .0

71660 60992

j j

.0 .0

60992 73109

j j

.0 .0

53340 64008

j j

.0 .0

58044 69659

œ Œ

Z bus

œ Œ

= 3

œ Œ

4

j j

.0 .0

53340 58049

j j

.0 .0

64008 69659

j j

.0 .0

71660 66951

j j

.0 .0

66951 76310

œ Œ

36

ß º

Bài T p T Làm

 Vi  Thành l p ma tr n Zbus có k đ n ph n t

ế t thu t toán xây d ng ma tr n Zbus. ự

37

h c m ậ ể ế ậ ậ ậ ầ ử ỗ ả

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Đ thành l p m i quan h gi a các ph n t

ầ ử ố

ệ ữ ng đ trong ma ng Thevenin, hãy xem ươ ể ậ ổ ở ươ

 Ví d : Xem xét m t h th ng có 2 nút. Có th th y r ng

ậ tr n Zbus và t ng tr t xét m t ví d sau. ụ ộ

ụ ể ấ ằ

t là Va ầ ượ ở ạ

38

ộ ệ ố các đi n áp h m ch c a các nút a và b l n l ủ ệ và Vb.

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Ma tr n t ng d n đ ậ ổ

 Đ nh th c ma tr n trên

ẫ ượ c thành l p nh sau: ậ ư

39

ứ ậ ị

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

c thành l p d a trên ngh ch đ o ma ự ả ậ ị

 Ma tr n Zbus đ ậ ậ ổ

 Sau khi th c hi n bi n đ i ổ

ượ tr n t ng d n nút: ẫ

40

ự ệ ế

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Bây gi

ờ ẽ

ổ ợ ủ

 T

i hình v , ma tr n t ng tr Thevenin xem xét l ở ậ ổ ạ nhìn vào m ch t h p song song c a Zaa i đi m a là t ể ạ ạ và Zab + Zbb, t c là: ứ

ng t ươ ự ổ ượ ằ ở

, t ng tr Thevenin có đ i nút b là t h p song song c a Zbb, và c b ng cách nhìn ủ ổ ợ

41

vào h th ng t ạ ệ ố Zaa+Zab, t c là: ứ

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Vì th , các t ng tr

đi m quan sát c a 2 nút là t ng ủ ổ ế

ở ở ể ổ tr Thevenin c a chúng. ở ổ ờ

ở  Bây gi ố xem xét t ng tr Thevenin khi nhìn vao h ệ ữ ổ

ẽ h p song song c a Zab và Zaa+Zbb, t c ổ ợ ủ ứ

42

th ng gi a 2 nút a và b. T hình v , rõ ràng t ng tr ở ừ Thevenin là t là:

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 T giá tr c a Zbus, vi ị ủ

 So sánh hai ph

ừ t l i: ế ạ

43

ươ ng trình cu i: ố

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Nh đã th y trong ví d trong m i quan h V = Zbus*I, các đi n áp nút Vi, i = 1,…n là các đi n áp h m ch.

ư ụ ệ ấ ố

 Gi

ở ạ ệ

i các nút 1,…, k-1 và k+1, ệ ả ử ạ ơ

s dòng đi n b m vào t ệ ắ ạ ở nút k. T ng tr ở ổ

…, n là 0 khi khi x y ra ng n m ch ả i nút k: Thevenin t ạ

ứ ủ

th,a, Zth,b và Zth,ab cho th y r ng ấ ằ m i nút chính là t ng tr ở ở ỗ

 T các công th c c a Z ừ t ng tr đi m quan sát ổ Thevenin.

44

ở ể ổ

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

tìm t ng tr Thevenin gi a 2 nút j và k c a m t ổ ở ộ

 Bây gi ờ ệ ố

ủ 0 và các ệ

0 sao cho:

h th ng. Ký hi u các đi n áp h m ch là V dòng đi n t ng ng đ ứ ệ ươ ệ ượ ữ ở ạ c ký hi u là I ệ

D s dòng đi n thay đ i m t l ng I sao cho các

 Gi ả ử ệ

 So sánh hai ph

ộ ượ D V. Thì: đi n áp thay đ i m t l ổ ng ộ ượ ệ ổ

45

ng trình trên, ta có: ươ

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

D s r ng các dòng đi n thêm vào ệ Ik và D

t các nút k và j trong khi dòng đi n gi ờ ả ử ằ c b m vào l n l ơ Ij ệ

 Bây gi ượ ơ  Ph

46

ng trình c a c vi đ ầ ượ b m vào các nút khác v n không đ i. ủ D V đ ẫ ượ t l i: ế ạ ươ

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Do đó, có th vi

47

c 2 ph ng trình nh sau: t đ ể ế ượ ươ ư

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Vì Zjk = Zkj, m ng có th đ

48

c v l ể ượ ạ i: ẽ ạ

T ng Tr Thevenin và Ma Tr n Zbus

 Quan sát th y r ng đi n áp h m ch gi a các nút k và j:

 Dòng đi n ng n m ch qua hai nút này: ạ

ấ ằ ở ạ ữ ệ

 Trong th i gian ng n m ch, Vk – Vj = 0. Thay th các

ệ ắ

ế ạ

 K t qu này gi ng nh đã d n ra trong ví d . ụ ư

ắ ờ giá tr c a Vj và Vk: ị ủ

49

ế ẫ ả ố

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Khi toàn b ma tr n Zbus không c n tính cho tính toán ậ

c tính riêng l n u ma tr n c a Zbus đ ẻ ế ượ

thì các ph n t Ybus đ ượ

ma tr n Zbus b ng ằ hàng m b ng 1 ằ

50

ậ ộ ầ ử ủ c th a s hóa. ố ừ  Xem xét vi c trích ra m t hàng m t ừ ộ ệ cách nhân v i m t vector có ph n t ầ ử ộ khác là 0: còn các ph n t ớ ầ ử

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Ma tr n tr n trích ra th c ch t là m t vector

 Do tích c a Ybus và Zbus là ma tr n đ n v nên:

ự ậ ậ ấ ộ

51

ủ ậ ơ ị

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 N u ma tr n tam giác d ậ ế c a Ybus có s n thì: ủ

i L và ma tr n tam giác trên U ướ ậ

bus

c a Z ầ ử ủ ể

 T đây rõ ràng r ng các ph n t ươ

(m) có th xác ng trình tuy n tính trên ế

ằ c b ng cách gi ượ ằ

52

ừ đ nh đ ả ị s d ng các phép kh thu n và thay th ngh ch. ử ụ i ph ậ ử ế ị

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Gi

(m) c n đ ầ

bus ệ ố

s ch có vài ph n t trong Z c tính, gi ỉ ầ ử ượ ả

ả ử s c n tính z33 và z43 trong h th ng có 4 nút, cách ử ầ th c hi n nh sau. ự ư ệ

53

- S d ng k t qua phân tích th a s hóa: ử ụ ừ ế ố

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

(3) theo 2 b

- Th c hi n gi ự ệ c:ướ i Z ả bus

54

trong đó:

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

- Thay th thu n, cho k t qu : ả ậ ế ế

 N u tính t

- Và thay th ngh ch đ có k t qu c t 3 c a Zbus: ả ộ ủ ể ế ế ị

55

t c các ph n t ế ấ ả : ầ ử

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

ụ ự ọ : đ c

 Ví d t ụ

56

- Ví d 8.6 trang 308 sách c a Stevenson. ủ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

ụ ự ọ : đ c

 Ví d t ụ

57

- Ví d 8.6 trang 308 sách c a Stevenson. ủ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Bi n đ i này nh m b m toàn công su t, t c là v n duy ổ c m i quan h trong ma tr n t ng tr nút.

ẫ ằ ả

 Công su t ph c:

ế trì đ ấ ứ ở ậ ổ ượ ệ ố

 Gi

ứ ấ

ả ử ầ s c n chuy n đ i dòng đi n nút I t ổ ệ ớ i dòng đi n m i ớ ệ

58

ể Inew s d ng ma tr n bi n đ i C: ử ụ ế ậ ổ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Vi c chuy n đ i này đ ể

ng h p ệ ượ c th c hi n trong tr ệ ươ ợ

ố ổ ể ộ

 M i quan h đi n áp và dòng đi n trong tr

i Zbus(new). ệ ệ ng h p cũ ợ ườ ệ

ự khi mu n chuy n nút refrence sang m t nút khác và yêu c u tính l ầ ố và m i:ớ

ả ề ể ỏ ể

 Ph i tìm đi u ki n đ th a mãn đ Vnew và Zbus(new) sao cho công su t v n không bi n đ i khi dòng đi n thay đ i.ổ ấ

 Công su t ph c v i thay th V: ứ

ệ ấ ẫ ệ ế ỗ

59

ế ớ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Thay th I = CInew vào công su t:

 Sau khi bi n đ i: ổ

ế ấ

 Rút ra m i quan h gi a Zbus và Zbus(new) ệ ữ

ế

60

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Thay th các giá tr m i vào công su t ph c: ị ớ

 T ban đ u, có:

ứ ế ấ

 M i quan h gi a V và Vnew ệ ữ

ừ ầ

61

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 T th t công su t đ

 Th c hi n SL + SL*, k t qu : ả

c phân ra nh sau: ổ ấ ấ ượ ư

ự ế ệ

 Khi Zbus đ i x ng, có th vi ố ứ

 T n th t công su t th c ự

t: ể ế

62

ấ ấ ổ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Xem xét m t ví d h th ng có 4 nút, chuy n nút

ể ụ ệ ố

ộ nút n sang nút 4.

 Theo quan h Kirchhoff:

ừ  Quan h dòng và áp: refrence t ệ

63

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Vi

 Tính Zbus(new) theo ma tr n chuy n đ i C:

ế t theo quan h m i: ệ ớ

64

ể ậ ổ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Nhân ma tr n theo 2 b

c: ậ ướ

- B c 1: ướ

65

- B c 2: ướ

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Xác đ nh đ

 Đi n áp trong h m i: ệ ớ

c Zbus(new) ị ượ

66

Tính Các Ph n T Zbus T Ybus

 Thu t toán: Khi m t nút k trong Zbus hi n h u đ ch n làm reference m i, thu toán nh sau: ớ

c ậ ữ ệ ộ ượ

67

ư ậ ọ