GIẢI TÍCH MẠNG ĐIỆN_CHƯƠNG 9

Chia sẻ: Tranthi Kimuyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giải tích mạng điện_chương 9', khoa học tự nhiên, toán học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIẢI TÍCH MẠNG ĐIỆN_CHƯƠNG 9

GIAÍI TÊCH MAÛNG 8.6. CAÏC HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÖU CHÈNH VAÌ BÄÜ KÊCH TÆÌ. Trong kyî thuáût giaíi quyãút âaî mä taí trong pháön 8.5 aính hæåíng cuía bäü kêch tæì vaì hãû thäúng âiãöu khiãøn van âiãöu chènh lãn sæû phaín æïng cuía hãû thäúng cäng suáút âæåüc boí qua. Trong âàûc træng âoï âiãûn aïp kêch tæì Efd vaì cäng suáút cå Pm âæåüc giæî khäng âäøi trong viãûc tênh toaïn quaï trçnh quaï âäü khi yãu cáöu sæû âaïnh giaï chi tiãút viãûc phaín æïng laûi cuía hãû thäúng hoàûc thåìi gian phán têch keïo daìi hån 1 giáy thç viãûc kãø âãún aính hæåíng cuía bäü kêch tæì vaì hãû thäúng van âiãöu chènh ráút quan troüng. Hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì cung cáúp âiãûn aïp kêch tæì thêch håüp âãø duy trç âiãûn aïp cuía hãû thäúng theo mong muäún, thæåìng laì taûi thanh goïp âiãûn aïp cao cuía nhaì maïy âiãûn. Mäüt âàûc træng quan troüng cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì laì khaí nàng âaïp æïng mäüt caïch nhanh choïng âäúi våïi âäü lãûch âiãûn aïp trong caí hai quaï trçnh âiãöu khiãøn hãû thäúng bçnh thæåìng vaì hãû thäúng åí tçnh traûng sæû cäú tráöm troüng. Nhiãöu kiãøu hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì khaïc nhau âæåüc sæí duûng trong hãû thäúng cäng suáút. Nhæîng thaình pháön cå baín cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì âoï laì bäü âiãöu chènh, bäü khuãúch âaûi vaì bäü kêch tæì. Bäü âiãöu chènh âo âiãûn aïp âiãöu chènh thæûc vaì xaïc âënh âäü lãûch âiãûn aïp. Tên hiãûu âäü lãûch sinh ra båíi bäü âiãöu chènh thç sau âoï âæåüc khuãúch âaûi cung cáúp tên hiãûu yãu cáöu thay âäøi doìng âiãûn kêch tæì. Âiãöu naìy âæåüc laìm cho âãún khi taûo ra sæû thay âäøi âiãûn aïp âáöu ra cuía bäü kêch tæì. Sæû thay âäøi naìy æïng våïi kãút quaí cuía mäüt mæïc kêch tæì måïi âäúi våïi nguäön phaït âiãûn. Mäüt hçnh thæïc thuáûn tiãûn cuía sæû âàûc træng hãû thäúng âiãöu khiãøn laì mäüt daîy så âäö khäúi liãn hãû qua caïc chæïc nàng chuyãøn âäøi biãún säú âáöu vaìo vaì säú âáöu ra cuía caïc thaình pháön chênh yãúu cuía hãû thäúng. Daîy så âäö khäúi duìng âãø âàûc træng âån giaín hoïa sæû hoaût âäüng liãn tuûc cuía hãû thäúng âiãøn khiãøn bäü kêch tæì âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 8.7. Âáy laì 1 trong nhæîng âiãöu kiãûn quan troüng cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn bäü kêch tæì. Sæû âàûc træng naìy bao gäöm nhæîng chæïc nàng chuyãøn âäøi âãø mä taí bäü âiãöu chènh, bäü khuãúch âaûi, bäü kêch tæì vaì vuìng äøn âënh. Vuìng äøn âënh phaíi âæåüc âiãöu chènh tæång æïng âãø loaûi træì âi nhæîng dao âäüng khäng mong muäún vaì sæû væåüt quaï âiãûn aïp âiãöu chènh. Nhæîng phæång trçnh vi phán liãn quan âãún nhæîng biãún säú âáöu vaìo, âáöu ra cuía bäü âiãöu chènh, bäü khuãúch âaûi, bäü kêch tæì vaì vuìng äøn âënh mäüt caïch láön læåüt laì: ( ) dE v 1 = E S − Et − E v dt TR ⎧ ⎫ 1⎪ ⎛ ⎞ ⎪ dE iii E iii = ⎨ K A ⎜ E v + 0 − E iv ⎟ − E iii ⎬ (8.14) ⎜ ⎟ TA ⎪ ⎝ ⎪ ⎠ dt KA ⎩ ⎭ ( ) dE f d 1 ii = E − K E E fd dt TA 1⎧ ⎫ dE iv dE fd = − E iv ⎬ ⎨K F TF ⎩ ⎭ dt dt Våïi: Es: Laì âiãûn aïp âæåüc ghi trong lëch trçnh tênh åí âån vë tæång âäúi. E0ii : Laì âiãûn aïp láúy ra cuía bäü khuãúch âaûi trong âån vë tæång âäúi træåïc sæû nhiãùu i loaûn. Trang 128
GIAÍI TÊCH MAÛNG Et Maïy phaït Efd Efd Vuìng äøn âënh Bäü kêch tæì Hçnh 8.7 : Så âäö khäúi biãøu diãùn hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì Evi Eii Evi - Giåïi haûn âáöu ra giæîa + Eiiimax vaì Eiiimin Eiii Bäü ü khãúch âaûi Eiv + - + Ev Bäü biãún âäøi Et - + Es TR: Laì hàòng säú thåìi gian cuía bäü âiãöu chènh. KA: Laì hãû säú khuyãúch âaûi cuía bäü khuãúch âaûi. TA: Laì hàòng säú thåìi gian cuía bäü khuyãúch âaûi. KE: Laì hãû säú khuyãúch âaûi cuía bäü kêch tæì. TE: Laì hàòng säú thåìi gian cuía bäü kêch tæì. Trang 129
GIAÍI TÊCH MAÛNG KF: Laì hãû säú khuãúch âaûi cuía voìng äøn âënh TF: Laì hàòng säú thåìi gian cuía voìng äøn âënh. Vaì caïc biãún säú trung gian âæåüc âënh roî båíi Eii, Eiii, Eiv, Ev vaì Evi . Biãún säú trung gian Eii laì: Eii = Eiii - Evi Maì Evi tæång âæång våïi aính hæåíng cuía sæû khæí tæì do sæû baío hoìa trong bäü kêch tæì. Âiãöu naìy âæåüc xaïc âënh tæì Evi = AtBEfd Pm(0) P(max) ω0 Pmiv Pi m Piim Pm 1 + 1 1 2π fR 1 + pT c 1 + pT s Piiim - +- 0 Hãû thäúng Tua bin Hãû thäúng Vuìng chãút ω Giåïi haûn âiãöu khiãøn håi Hçnh 8.8 : Så âäö khäúi âäúi våïi sæû biãøu diãùn âån giaín hoïa cuía hãû thäúng âiãöu chènh täúc âäü ÅÍ âáy A, B laì caïc hàòng säú dæûa vaìo âàûc tênh baío hoìa cuía bäü kêch tæì. Âãø tênh âãún caïc aính hæåíng cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn kêch tæì, thç caïc phæång trçnh (8.14) âæåüc giaíi âäöng thåìi våïi caïc phæång trçnh (8.12) mä taí maïy âiãûn. Aính hæåíng cuía sæû âiãöu chènh täúc âäü trong thåìi gian quaï trçnh quaï âäü coï thãø âæåüc âæa vaìo tênh toaïn bàòng caïch sæí duûng âàûc âiãøm âaî âæåüc âån giaín hoïa cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn van âiãöu chènh biãøu diãùn trãn hçnh (8.8). Âàûc træng naìy bao gäöm haìm truyãön mä taí hãû thäúng xæí lyï håi våïi hàòng säú thåìi gian khäng âäøi Ts vaì haìm truyãön mä taí hãû thäúng âiãöu khiãøn våïi hàòng säú thåìi gian khäng âäøi Te. Caïc phæång trçnh vi phán liãn quan âãún caïc biãún säú âáöu vaìo vaì âáöu ra cuía haìm truyãön mäüt caïch láön læåüt laì. dPm 1 i = ( Pm − Pm ) dt Ts i dPm 1 = ( Pm − Pm ) ii i (8.15) dt Tc Trong âoï: Pm laì cäng suáút cå vaì caïc biãún säú trung gian âæåüc âënh roî båíi Pim, Piim, Piiim, vaì Pivm. Caïc biãún säú Piim, Piiim liãn quan nhæ sau: Piiim ≤ 0 Piim = 0 Piim = Piiim 0 < Piiim < Pmax Piii ≥ Pmax Pim = Pmax Våïi Pmax: Laì dung læåüng cæûc âaûi cuía tua bin. Biãún säú trung gian Piiim laì: Piiim = Pm(0) - Pivm Trong âoï: Pm(0): Laì cäng suáút cå ban âáöu. Biãún säú trung gian Pivm laì: 1 ω −ω Pm = ( 0 ± DBT ) iv R 2πf Trang 130
GIAÍI TÊCH MAÛNG ÅÍ âáy R laì sæû âiãöu chènh täúc âäü trong âån vë tæång âäúi vaì DBT laì sæû dëch chuyãøn cuía vuìng chãút, âoï laì sæû thay âäøi täúc âäü cáön thiãút âãø væåüt qua vuìng chãút cuía hãû thäúng van âiãöu chènh. Mäüt âàûc tênh tiãu biãøu cuía van âiãöu chènh âæåüc trçnh baìy trong hçnh 8.9. Vuìng chãút = 0,0006 1,05 Täúc âäü âënh mæïc trong âån Âiãöu chènh täúc âäü = - 0,04 1,00 0,5 1,0 vë tæång âäúi Phuû taíi âënh mæïc trong âån vë tæång âäúi 0,95 Hçnh 8.9 : Âàûc tênh loaûi âiãöu chènh cäng suáút âënh mæïc taûi täúc âäü âënh mæïc Phæång trçnh (8.15) âæåüc giaíi âäöng thåìi våïi phæång trçnh (8.12) nãúu nhæîng aính hæåíng cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn van âiãöu chènh âæåüc tênh âãún. 8.7. RÅLE KHOAÍNG CAÏCH. Sæû phäúi håüp trong kãú hoaûch phaït âiãûn, truyãön taíi âiãûn vaì viãûc thiãút kãú hãû thäúng baío vãû råle coï hiãûu quaí laì khäng thãø thiãúu âæåüc âäúi våïi âàûc træng âäü tin cáûy cuía hãû thäúng âiãûn. Muûc âêch chênh cuía råle laì baío vãû hãû thäúng âiãûn khoíi nhæîng aính hæåíng cuía sæû cäú bàòng sæû khåíi âáöu váûn haình càõt maûch âãø loaûi âi nhæîng thiãút bë hæ hoíng. Viãûc thiãút kãú hãû thäúng baío vãû råle phaíi âaím baío váûn haình choün loüc, âãø khäng càõt nháöm thiãút bë khaïc laìm tàng thãm mæïc âäü tráöm troüng cuía sæû nhiãùu loaûn vaì noï phaíi âaím baío thiãút bë hæ hoíng âæåüc càõt ra nhanh choïng (këp thåìi) âãø giaím âi aính hæåíng cuía sæû cäú. Hån næîa, hãû thäúng råle phaíi khäng giåïi haûn khaí nàng thiãút kãú cuía sæû phaït âiãûn vaì thiãút bë truyãön taíi. X R Z 0 Hçnh 8.10 : Âàûc tênh váûn haình cuía råle khoaíng caïch trãn biãøu âäö hãû truûc RX Mäüt loaûi råle quan troüng âæåüc sæí duûng âäúi våïi viãûc baío vãû âæåìng dáy truyãön taíi cao aïp laì råle khoaíng caïch. Råle naìy âaïp æïng våïi tè säú âiãûn aïp vaì doìng âiãûn âo âæåüc maì coï thãø Trang 131
GIAÍI TÊCH MAÛNG xem nhæ mäüt täøng tråí. Mäüt caïch thuáûn tiãûn chè ra âàûc tênh váûn haình cuía råle khoaíng caïch laì biãøu âäö RX trãn mäüt voìng troìn âæåüc veî våïi baïn kênh bàòng täøng tråí âàût nhæ hçnh 8.10. Khi giaï trë cuía täøng tråí nháûn tháúy båíi råle råi vaìo trong âæåìng troìn thç råle seî taïc âäüng. Âãø dæû phoìng viãûc baío vãû choün loüc, råle khoaíng caïch phaíi coï 3 bäü pháûn. Âàûc tênh taïc âäüng cuía mäùi bäü pháûn coï thãø âæåüc âiãöu chènh âäüc láûp. Hån næîa, chæïc nàng choün loüc cuía råle khoaíng caïch âoìi hoíi khaí nàng phán biãût hæåïng. Âiãöu naìy âæåüc cung cáúp båíi hoàûc bäü pháûn âënh hæåïng nhæ trong råle khoaíng caïch loaûi täøng tråí hoàûc laì coï sàôn trong âàûc tênh váûn haình cuía råle, nhæ trong råle khoaíng caïch loaûi mho. Âàûc tênh váûn haình cuía hai loaûi råle naìy âæåüc trçnh baìy trong hçnh 8.11. Caïc voìng troìn tæång æïng våïi 3 bäü pháûn âæåüc âaïnh dáúu vuìng 1, vuìng 2 vaì vuìng 3. X X Vuìng 3 Vuìng Vuìng 3 2 R Vuìng Vuìng 0 1 2 (a) (b) Vuìng R 1 0 Âàûc tênh cuía bäü pháûn chènh ï Hçnh 8.11 : Âàûc tênh váûn haình cuía råle khoaíng caïch (a) Loaûi täøng tråí; (b) Loaûi mho Khi sæû cäú xaíy ra vaì giaï trë cuía täøng tråí âo âæåüc båíi råle råi vaìo vuìng 1 vaì trãn âæåìng âàûc tênh cuía bäü pháûn âënh hæåïng cuía loaûi täøng tråí thç tiãúp âiãøm cuía vuìng 1 seî âoïng vaì càõt ngàõn maûch tæïc thåìi. Trong træåìng håüp naìy táút caí 3 bäü pháûn seî khåíi âäüng båíi vç vuìng 1 laì voìng troìn nhoí nháút. Khi tråí khaïng giaím xuäúng vaì råi vaìo vuìng 2 vaì 3 hay vuìng 3 thç tiãúp âiãøm cuía caïc bäü pháûn tæång æïng seî âoïng vaì cung cáúp nàng læåüng cho råle thåìi gian. Taûi mäüt thåìi âiãøm âàût theo tênh toaïn thç råle thåìi gian seî âoïng bäü thæï hai cuía tiãúp âiãøm tæång æïng våïi vuìng 2. Nãúu bäü tiãúp âiãøm âáöu tiãn tæång æïng våïi vuìng 2 âæåüc âoïng thç maïy càõt seî âæåüc càõt. Nãúu tiãúp âiãøm vuìng 2 khäng âæåüc âoïng, thç täøng tråí âo âæåüc båíi råle khäng råi vaìo vuìng 2, khi âoï råle thåìi gian sau thåìi gian chènh âënh seî âoïng bäü tiãúp âiãøm thæï 2 tæång æïng våïi vuìng 3. Nãúu bäü tiãúp âiãøm âáöu tiãn tæång æïng våïi vuìng 3 âæåüc âoïng thç khi âoï maïy càõt seî âæåüc càõt. Thåìi gian trãù âäúi våïi vuìng 2 vaì 3 coï thãø âæåüc âàût âäüc láûp. Vuìng 1 vaì 2 cung cáúp baío vãû âoaûn âáöu tiãn âäúi våïi pháön âæåìng dáy truyãön taíi, ngæåüc laûi vuìng 2 vaì 3 cung cáúp sæû baío vãû âoaûn sau, trong træåìng håüp hæ hoíng nhæîng råle hoàûc laì ngàõn maûch cuía nhæîng thiãút bë liãn håüp, luïc naìy váùn váûn haình håüp lyï. Trong suäút sæû nhiãùu loaûn cuía hãû thäúng vaì sau khi taïc âäüng cuía bäü ngàõt váûn haình âãø âi càõt thiãút bë sæû cäú, sæû dao âäüng cäng suáút seî xaíy ra trong hãû thäúng truyãön taíi cho Trang 132
GIAÍI TÊCH MAÛNG âãún khi traûng thaïi váûn haình bãön væîng måïi âæåüc xaïc láûp. Sæû dao âäüng naìy khäng laìm cho råle tæång æïng våïi caïc pháön tæí khäng hæ hoíng taïc âäüng. Sæû hoaût âäüng cuía hãû thäúng råle coï thãø âæåüc kiãøm tra âäúi våïi sæû nhiãùu loaûn khaïc nhau cuía hãû thäúng âiãûn bàòng caïch tênh toaïn tråí khaïng, biãøu kiãún tæìng bæåïc trong suäút sæû tênh toaïn quaï trçnh quaï âäü, âoï laì täøng tråí tháúy âæåüc cuía råle. Täøng tråí biãøu kiãún âo âæåüc taûi mäùi gia säú thåìi gian coï thãø âæåüc so saïnh våïi âàûc tênh khåíi âäüng cuía råle. Caïch thuáûn tiãûn cuía viãûc so saïnh naìy laì láûp biãøu âäö caïc giaï trë cuía täøng tråí trãn biãøu âäö RX cuía råle nhæ trãn hçnh 8.12. X Vuìng 3 Täøng tråí Vuìng giaí tæåíng 2 Vuìng R 1 0 Hçnh 8.12 : Quyî âaûo cuía täøng tråí biãøu kiãún trong dao âäüng cäng suáút Täøng tråí biãøu kiãún âæåüc tênh tæì nhæîng kãút quaí cuäúi cuìng coï âæåüc tæì caïch giaíi cuía maûng âiãûn taûi thåìi âiãøm t + ∆t. Âáöu tiãn doìng âiãûn trong âæåìng dáy truyãön taíi theo lyï thuyãút p-q âæåüc tênh tæì. Ipq = (Ep - Eq).ypq Khi âoï täøng tråí biãøu kiãún âäúi våïi nuït p laì: Ep Zp = I pq Hay daûng säú phæïc e p + jf p R p + jX p = a pq + jb pq + f p .b pq e p .a pq Rp = Trong âoï: a 2 + b pq 2 pq f p .a pq + e p .b pq Xp = a 2 + b pq 2 pq Giaï trë Rp vaì Xp laì toaû âäü (åí âån vë tæång âäúi) trãn âäö thë RX cuía täøng tråí biãøu kiãún taûi thåìi âiãøm t + ∆t. Thäng tin thäng thæåìng liãn quan âãún âàûc tênh váûn haình cuía råle bao gäöm âæåìng kênh cuía nhæîng âæåìng troìn âäúi våïi mäùi vuìng, goïc φ liãn quan tåïi truûc R vaì âæåìng doüc qua tám cuía âæåìng troìn, caïc voìng troìn vaì vë trê cuía tám voìng troìn doüc theo âæåìng Trang 133
GIAÍI TÊCH MAÛNG dáy.Thäng tin naìy âæåüc sæí duûng âãø xaïc âënh toüa âäü trong âån vë tæång âäúi cuía tám mäùi voìng troìn. Nhæîng tám naìy âæåüc xaïc âënh tæì: ⎛D ⎞ × âån vë cå baín kva ⎟ ⎜ Rc = ⎜ 2 ⎟ cos θ ⎜ (âån vë cå baín kv )2 × 10 3 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎛D ⎞ × âån vë cå baín kva ⎟ ⎜ Xc =⎜ 2 ⎟ sin θ ⎜ (âån vë cå baín kv )2 × 10 3 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Våïi D laì âæåìng kênh cuía âæåìng troìn trong âån vë ohms. Khoaíng caïch d giæîa tám C cuía âæåìng troìn vaì âiãøm täøng tråí Zp laì: d = (∆R) 2 + (∆x ) 2 Maì ∆R = Rp - Rc vaì ∆x = xp - xc Nhæ trãn hçnh 8.13 giaï trë cuía d âæåüc so saïnh våïi baïn kênh r trong âån vë tæång âäúi cuía âæåìng troìn. X Xp d Zp ∆x Xc C Hçnh 8.13 : So saïnh täøng tråí biãøu kiãún vaì âàûc tênh váûn haình cuía råle ∆R θ R 0 Rp Rc Trçnh tæû cuía caïc bæåïc âäúi våïi viãûc mä phoíng sæû hoaût âäüng cuía loaûi råle khoaíng caïch mho trong viãûc nghiãn cæïu äøn âënh cuía quaï trçnh quaï âäü âæåüc trçnh baìy trong hçnh 8.14. Âäúi våïi âæåìng dáy cuû thãø mäüt täøng tråí biãøu kiãún tênh taûi t + ∆t. âæåüc so saïnh våïi âàûc tênh váûn haình cuía mäüt trong ba vuìng. Âiãöu naìy âæåüc tênh hoaìn thaình bàòng caïch tênh caïc khoaíng caïch d11, d21 vaì d31 tæì âiãøm täøng tråí biãøu kiãún âãún caïc tám cuía voìng troìn trong vuìng 1, 2 vaì 3 mäüt caïch láön læåüt. Mäùi khoaíng caïch âæåüc so saïnh våïi baïn kênh âæåìng troìn thêch håüp, âoï laì d11 âæåüc so saïnh våïi baïn kênh r11 vaì d21 âæåüc so saïnh våïi r21 vaì d31 âæåüc so saïnh våïi r31. Nãúu tråí khaïng biãøu kiãún trong vuìng 1 thç sæû hoaût âäüng cuía bäü ngàõt âæåüc tiãún haình tæïc thç. Nãúu täøng tråí biãøu kiãún råi vaìo vuìng 2 vaì 3 hoàûc vuìng 3 thç nhæîng tiãúp âiãøm tæång æïng C21 vaì C31 hoàûc C31 âæåüc âoïng vaì råle thåìi gian T1 bàõt âáöu hoaût âäüng. Khi thåìi gian âæåüc gia tàng båíi ∆t thç trong tênh toaïn quaï trçnh quaï âäü råle thåìi gian T1 phaíi âæåüc tàng lãn ∆t, khi råle thåìi gian tiãún âãún thåìi gian âàût T21 hoàûc Trang 134
GIAÍI TÊCH MAÛNG T31 âäúi våïi vuìng 2 hoàûc 3 mäüt caïch láön læåüt vaì tiãúp âiãøm tæång æïng C21 hoàûc C31 âæåüc âoïng sæû hoaût âäüng cuía bäü càõt âæåüc tiãún haình. Khi sæû hoaût âäüng âoï âæåüc tiãún haình thåìi gian cuía bäü càõt âæåüc xaïc âënh bàòng caïch cäüng vaìo t + ∆t cuía råle coï sàôn vaì thåìi gian maûch càõt Til, âoï laì thåìi gian yãu cáöu âäúi våïi råle vaì maïy càõt âãø càõt âæåìng dáy. Nhæîng råle täúc âäü cao vaì maûch càõt hoaût âäüng xáúp xè 0,04 (s). Sæû hoaût âäüng cuía bäü càõt bë aính hæåíng trong tæìng bæåïc tênh toaïn quaï trçnh quaï âäü taûi thåìi gian âaî ghi trong lëch trçnh. Trang 135
GIAÍI TÊCH MAÛNG LÁÛP CHÆÅNG TRÇNH GIAÍI QUYÃÚT CAÏC BAÌI TOAÏN TRONG HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÛN Sau khi nghiãn nghiãn cæïu xong lyï thuyãút, trong pháön naìy trçnh baìy vãö caïc chæång trçnh tênh toaïn trong hãû thäúng âiãûn nhæ: Caïch xáy dæûng caïc ma tráûn maûng, baìi toaïn traìo læu cäng suáút, ngàõn maûch, äøn âënh ... CHOÜN NGÄN NGÆÎ LÁÛP TRÇNH: Âäúi våïi caïc baìi toaïn kyî thuáût noïi chung vaì caïc baìi toaïn tênh toaïn hãû thäúng âiãûn noïi noïi riãng, thæåìng láûp trçnh bàòng caïc ngän ngæî nhæ Fortran, Basic, Pascal...Mäùi ngän ngæî láûp trçnh âãöu coï nhæîng æu âiãøm riãng vaì âæåüc sæí duûng trong nhæîng æïng duûng thêch håüp. Chàóng haûn chuïng ta thæåìng hay gàûp Fortran trong caïc baìi toaïn coï khäúi læång tênh toaïn låïn. Trong säú caïc chæång trçnh tênh toaïn læåïi âiãûn âang sæí duûng taûi âiãûn læûc Âaì Nàông noïi riãng vaì cäng ty âiãûn læûc 3 noïi chung âa säú âãöu sæí duûng Fortran, vê duû chæång trçnh tênh læåïi âiãûn cuía PC3, mäâun tênh toaïn cuía chæång trçnh SwedNet (Thuûy Âiãøn). Tuy nhiãn, sæí duûng thaình thaûo Fortran laì váún âãö khäng âån giaín. Basic cuîng coï nhæåüc âiãøm tæång tæû laì khoï sæí duûng. Riãng âäúi våïi Pascal, âáy laì mäüt ngän ngæî (hay noïi âuïng hån laì mäüt trçnh biãn dëch) näøi tiãúng vaì quen thuäüc våïi táút caí láûp trçnh viãn. Háöu hãút caïc láûp trçnh viãn Pascal âãöu yãu thêch tênh äøn âënh cuía trinhg biãn dëch, sæû uyãøn chuyãøn, mæïc âäü dãù hiãøu vaì âàûc biãût laì täúc âäü maì Pascal mang âãún. Mäi træåìng Windows phaït triãøn, caïc haîng saín xuáút pháön mãön âaî chuyãøn âäøi vaì phaït triãøn caïc ngän ngæî noïi trãn våïi caïc phiãn baín láûp trçnh æïng duûng Windows træûc quan (Visual), chàông haûn, haîng Borland âaî âæa ra saín pháøm Delphi maì hiãûn nay âaî coï âãún phiãn baín thæï 6 (Delphi 6). Ngoaìi ra, trong lénh væûc tênh toaïn kyî thuáût, coìn coï ngän ngæî Mathlab, cuîng coï mäüt cäng cuû ráút maûnh phuûc vuû caïc tênh toaïn phæïc taûp. Trong chuyãn âãö naìy em choün ngän ngæî láûp trçnh Pascal âãø giaíi quyãút caïc baìi toaïn trong hãû thäúng âiãûn. Trang 136
GIAÍI TÊCH MAÛNG Chæång trçnh mä phoíng Trang 137
GIAÍI TÊCH MAÛNG Giao diãûn chênh âãø âi âãún caïc muûc cuía chæång trçnh con. Så âäö cuía baìi toaïn máùu âãø sæí lyï tçm caïc ma tráûn Trang 138
GIAÍI TÊCH MAÛNG Så âäö biãøu diãùn cho 1 maûng riãng, tæì âáy coï thãø thãm 1 nhaïnh cáy hoàûc nhaïnh buì cáy Giao diãûn biãøu diãùn hçnh aính vãö caïc ma tráûn maûng Trang 139
GIAÍI TÊCH MAÛNG Så âäö cuía 1 maûng cuû thãø âãø tênh toaïn ngàõn maûch Så âäö cuû thãø âãø tênh toaïn ngàõn maûch Trang 140
GIAÍI TÊCH MAÛNG Biãøu diãùn doìng ngàõn maûch trãn så âäö. Biãøu diãùn cäng suáút chaûy trãn âæåìng dáy Trang 141
GIAÍI TÊCH MAÛNG Âæåìng âàûc tênh täúc âäü cuía caïc maïy phaït khi trong maûng coï sæû cäú. Trang 142
GIAÍI TÊCH MAÛNG KÃÚT LUÁÛN Trong giaíi têch maûng, muäún nghiãn cæïu mäüt maûng âiãûn âáöu tiãn ta sæí duûng nhæîng kiãún thæïc vãö âaûi säú ma tráûn âãø thaình láûp nãn nhæîng ma tráûn maûng, tæì âáy coï thãø âæa ra mä hçnh hoïa caïc pháön tæí trong hãû thäúng âiãûn bàòng caïc ma tráûn nhæ ma tráûn täøng tråí z, ma tráûn nhaïnh cáy...Ngaìy nay våïi sæû phaït triãøn cuía khoa hoüc kyî thuáût cuìng våïi cäng nghãû maïy tênh ta coï thãø xáy dæûng nãn caïc ma tráûn maûng trãn maïy tênh nhæ ma tráûn A, C, Ynuït, Znuït, âàûc biãût ma tráûn Znuït bàòng phæång phaïp måí räüng dáön så âäö. Tæì âáy coï thãø tênh âæåüc cäng suáút phán bäú trong maûng âiãûn nhæ NEWTON - RAPHSON phæång phaïp coï âäü häüi tuû cao, âãø tháúy âæåüc giåïi haûn truyãön taíi cuía âæåìng dáy vaì âäü lãûch âiãûn aïp taûi caïc nuït. Våïi ma tráûn Znuït, Zvoìng xáy dæûng âæåüc váûn duûng tênh caïc daûng ngàõn maûch 1 pha, 3 pha cuîng nhæ caïc âiãøm ngàõn maûch cuía maûng âiãûn. Caïc phæång trçnh vi phán cuía maïy phaït trong quaï trçnh quaï âäü khi maûng coï sæû cäú âæåüc giaíi bàòng phæång phaïp säú nhæ phæång phaïp Euler, Runge-Kutta. Âãø xeït tênh äøn âënh âäüng cho caïc maïy phaït khi coï sæû cäú trong maûng ta duìng phæång phaïp biãún âäøi Euler våïi caïc bæåïc tênh æåïc læåüng âæa ra âæåüc âæåìng âàûc tênh cuía caïc maïy phaït taûi caïc nuït trong hãû thäúng âiãûn. Âaì Nàông, ngaìy 30 thaïng 05 nàm 2003 TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO. 1. ÂÀÛNG NGOÜC DINH, TRÁÖN BAÏCH, NGÄ HÄÖNG QUANG, TRËNH HUÌNG THAÏM, “Hãû thäúng âiãûn” Táûp 1, 2, NXB, Âaûi hoüc vaì trung hoüc chuyãn nghiãûp, Haì Näüi, 1981. 2. LÃ KIM HUÌNG, ÂOAÌN NGOÜC MINH TUÏ, “Ngàõn maûch trong hãû thäúng âiãûn”, NXB Giaïo duûc, 1999. 3. TRÁÖN BAÏCH, “ÄØn âënh cuía hãû thäúng âiãûn”, ÂHBK Haì Näüi, 2001. 4. GLENNN.W.STAGG AHMED.H.EL-ABIAD Computer methods in power system analysis, Mc Graw-Hill, 1988 Trang 143
GIAÍI TÊCH MAÛNG MUÛC LUÛC Låìi noïi âáöu . CHÆÅNG 1: ÂAÛI SÄÚ MA TRÁÛN ÆÏNG DUÛNG TRONG GIAÍI TÊCH MAÛNG. 4 1.1. ÂËNH NGHÉA VAÌ CAÏC KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN. 4 1.1.1. Kê hiãûu ma tráûn. 4 1.1.2. Caïc daûng ma tráûn. 4 1.2. CAÏC ÂËNH THÆÏC. 6 1.2.2. Âënh nghéa vaì caïc tênh cháút cuía âënh thæïc. 6 1.2.2. Âënh thæïc con vaì caïc pháön phuû âaûi säú. 7 1.3. CAÏC PHEÏP TÊNH MA TRÁÛN. 7 1.3.1. Caïc ma tráûn bàòng nhau. 7 1.3.2. Pheïp cäüng (træì) ma tráûn. 7 1.3.3. Têch vä hæåïng cuía ma tráûn. 8 1.3.4. Nhán caïc ma tráûn. 8 1.3.5. Nghëch âaío ma tráûn. 8 1.3.6. Ma tráûn phán chia. 9 1.4. SÆÛ PHUÛ THUÄÜC TUYÃÚN TÊNH VAÌ HAÛNG CUÍA MA TRÁÛN. 10 1.4.1. Sæû phuû thuäüc tuyãún tênh. 10 1.4.2. Haûng cuía ma tráûn. 10 1.5. HÃÛ PHÆÅNG TRÇNH TUYÃÚN TÊNH. 10 CHÆÅNG 2: GIAÍI PHÆÅNG TRÇNH VI PHÁN BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP SÄÚ. 12 2.1. GIÅÏI THIÃÛU. 12 2.2. GIAÍI PHÆÅNG TRÇNH VI PHÁN BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP SÄÚ. 12 2.2.1. Phæång phaïp Euler. 12 2.2.2. Phæång phaïp biãún âäøi Euler. 13 2.2.3. Phæång phaïp Picard våïi sæû xáúp xè liãn tuûc. 15 2.2.4. Phæång phaïp Runge-Kutta. 16 2.2.5. Phæång phaïp dæû âoaïn sæía âäøi. 18 2.3. GIAÍI PHÆÅNG TRÇNH BÁÛC CAO. 19 2.4. VÊ DUÛ VÃÖ GIAÍI PHÆÅNG TRÇNH VI PHÁN BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP SÄÚ. 19 CHÆÅNG 3: MÄ HÇNH HOÏA CAÏC PHÁÖN TÆÍ TRONG HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÛN. 29 3.1. GIÅÏI THIÃÛU. 29 3.2. MÄ HÇNH ÂÆÅÌNG DÁY TRUYÃÖN TAÍI. 29 3.2.1. Âæåìng dáy daìi âäöng nháút. 29 3.2.2. Så âäö tæång âæång âæåìng dáy daìi (l > 240). 31 3.2.3. Så âäö tæång âæång cuía âæåìng dáy trung bçnh. 32 3.2.4. Thäng säú A, B, C, D. 33 3.2.5. Caïc daûng täøng tråí vaì täøng dáùn. 33 3.3. MAÏY BIÃÚN AÏP. 34 3.3.1. Maïy biãún aïp 2 cuäün dáy. 34 Trang 144
GIAÍI TÊCH MAÛNG 3.3.2. Maïy biãún aïp tæì ngáùu. 35 3.3.3. Maïy biãún aïp coï bäü âiãöu aïp. 37 3.3.4. Maïy biãún aïp coï tè säú voìng khäng âäöng nháút. 37 3.3.5. Maïy biãún aïp chuyãøn pha. 39 3.3.6. Maïy biãún aïp ba cuäün dáy. 39 3.3.7. Phuû taíi. 40 3.4. KÃÚT LUÁÛN. 41 CHÆÅNG 4: CAÏC MA TRÁÛN MAÛNG VAÌ PHAÛM VI ÆÏNG DUÛNG. 42 4.1. GIÅÏI THIÃÛU. 42 4.2. GRAPHS. 42 4.3. MA TRÁÛN THÃM VAÌO. 44 4.3.1. Ma tráûn thãm vaìo nhaïnh -nuït Á. 44 4.3.2. Ma tráûn thãm vaìo nuït A. 45 4.3.3. Ma tráûn hæåïng âæåìng - nhaïnh cáy K. 46 4.3.4. Ma tráûn vãút càõt cå baín B. 46 ˆ 4.3.5. Ma tráûn vãút càõt tàng thãm B . 48 4.3.6. Ma tráûn thãm vaìo voìng cå baín C. 49 4.3.7. Ma tráûn säú voìng tàng thãm C . ˆ 50 4.4. MAÛNG ÂIÃÛN GÄÚC. 51 4.5. CAÏCH THAÌNH LÁÛP MA TRÁÛN MAÛNG BÀÒNG SÆÛ BIÃÚN ÂÄØI TRÆÛC TIÃÚP. 52 4.5.1. Phæång trçnh âàûc tênh cuía maûng âiãûn. 52 4.5.2. Ma tráûn täøng tråí nuït vaì ma tráûn täøng dáùn nuït. 53 4.5.3. Ma tráûn täøng tråí nhaïnh cáy vaì täøng dáùn nhaïnh cáy. 54 4.5.4. Ma tráûn täøng tråí voìng vaì ma tráûn täøng dáùn voìng. 55 4.6. CAÏCH THAÌNH LÁÛP MA TRÁÛN MAÛNG BÀÒNG PHEÏP BIÃÚN ÂÄØI PHÆÏC TAÛP. 57 4.6.1. Ma tráûn täøng tråí nhaïnh vaì ma tráûn täøng dáùn nhaïnh. 57 4.6.2. Ma tráûn täøng tråí voìng vaì täøng dáùn voìng. 60 4.6.3. Ma tráûn täøng dáùn voìng thu âæåüc tæì ma tráûn täøng dáùn maûng thãm vaìo. 62 4.6.4. Ma tráûn täøng tråí nhaïnh cáy thu âæåüc tæì ma tráûn täøng tråí thãm vaìo. 64 4.6.5. Thaình láûp mt täøng dáùn, täøng tråí nhaïnh cáy tæì mt täøng dáùn vaì täøng tråí nuït 64 4.6.6. Thaình láûp mt täøng dáùn, täøng tråí nuït tæì mt täøng dáùn, täøng dáùn nhaïnh cáy. 65 CHÆÅNG 5: CAÏC THUÁÛT TOAÏN DUÌNG THAÌNH LÁÛP NHÆÎNG MT MAÛNG. 74 5.1. GIÅÏI THIÃÛU. 74 5.2. XAÏC ÂËNH MA TRÁÛN YNUÏT BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP TRÆÛC TIÃÚP. 74 5.3. THUÁÛT TOAÏN ÂÃØ THAÌNH LÁÛP MA TRÁÛN TÄØNG TRÅÍ NUÏT. 75 5.3.1. Phæång trçnh biãøu diãùn cuía mäüt maûng riãng. 75 5.3.2. Sæû thãm vaìo cuía mäüt nhaïnh cáy. 76 5.3.3. Sæû thãm vaìo cuía mäüt nhaïnh buì cáy. 79 CHÆÅNG 6: TRAÌO LÆU CÄNG SUÁÚT. 84 6.1. GIÅÏI THIÃÛU. 84 6.2. THIÃÚT LÁÛP CÄNG THÆÏC GIAÍI TÊCH. 84 Trang 145
GIAÍI TÊCH MAÛNG 6.3. CAÏC PHÆÅÏNG PHAÏP GIAÍI QUYÃÚT TRAÌO LÆU CÄNG SUÁÚT. 85 6.4. ÂÄÜ LÃÛCH VAÌ TIÃU CHUÁØN HÄÜI TU.Û 85 6.5. PHÆÅNG PHAÏP GAUSS-SEIDEL SÆÍ DUÛNG MA TRÁÛN YNUÏT. 87 6.5.1. Tênh toaïn nuït P-V. 89 6.5.2. Tênh toaïn doìng chaûy trãn âæåìng dáy vaì cäng suáút nuït hãû thäúng. 90 6.5.3. Tàng täúc âäü häüi tuû. 90 6.5.4. Æu vaì nhæåüc âiãøm cuía phæång phaïp duìng Ynuït . 91 6.6. PHÆÅNG PHAÏP SÆÍ DUÛNG MA TRÁÛN ZNUÏT . 91 6.6.1. Phæång phaïp thæìa säú zero. 92 6.6.2. Phæång phaïp sæí duûng ma tráûn Znuït . 92 6.6.3. Phæång phaïp sæí duûng ma tráûn Znuït våïi hãû thäúng laìm chuáøn . 93 6.6.4. Phæång phaïp tênh luän caí nuït âiãöu khiãøn aïp. 94 6.6.5. Häüi tuû vaì hiãûu quaí tênh toaïn. 94 6.7. PHÆÅNG PHAÏP NEWTON. 94 6.7.1. Giaíi quyãút traìo læu cäng suáút. 95 6.7.2. Phæång phaïp âäü lãûch cäng suáút åí trong toüa âäü cæûc. 95 CHÆÅNG 7: TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH. 98 7.1. GIÅÏI THIÃÛU. 98 7.2. TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH BÀÒNG CAÏCH DUÌNG MA TRÁÛN ZNUÏT . 99 7.2.1. Mä taí hãû thäúng. 99 7.2.2. Doìng vaì aïp ngàõn maûch. 99 7.3. TÊNH TOAÏN NM CHO MAÛNG 3 PHA ÂÄÚI XÆÏNG BÀÒNG CAÏCH DUÌNG ZNUÏT . 103 7.3.1. Biãún âäøi thaình daûng âäúi xæïng. 103 7.3.2. Ngàõn maûch 3 pha chaûm âáút. 106 7.3.3. Ngàõn maûch 1 pha chaûm âáút . 109 7.4. TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH BÀÒNG CAÏCH DUÌNG ZVOÌNG . 111 7.5. CHÆÅNG TRÇNH MÄ TAÍ TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH . 115 CHÆÅNG 8: NGHIÃN CÆÏU TÊNH ÄØN ÂËNH CUÍA QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ. 117 8.1. GIÅÏI THIÃÛU. 117 8.2. PHÆÅNG TRÇNH DAO ÂÄÜNG. 118 8.3. PHÆÅNG TRÇNH MAÏY ÂIÃÛN. 120 8.3.1. Maïy âiãûn âäöng bäü. 120 8.3.2. Maïy âiãûn caím æïng 122 8.4. PHÆÅNG TRÇNH HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÛN . 123 8.4.1. Âàûc træng cuía phuû taíi. 123 8.4.2. Phæång trçnh âàûc træng cuía maûng âiãûn. 124 8.5. KYÎ THUÁÛT GIAÍI QUYÃÚT. 127 8.5.1. Tênh toaïn måí âáöu. 127 8.5.2. Phæång phaïp biãún âäøi Euler. 129 8.5.3. Phæång phaïp Runge-Kutta. 131 8.6. CAÏC HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÖU CHÈNH VAÌ BÄÜ KÊCH TÆÌ . 135 8.7. RÅLE KHOAÍNG CAÏCH. 138 Trang 146
GIAÍI TÊCH MAÛNG PHUÛ LUÛC : CAÏC HÇNH TIÃU BIÃØU CHO CHÆÅNG TRÇNH TÊNH TOAÏN . 137 Kãút luáûn. 146 Taìi liãûu tham khaío. 147 Muûc luûc. Trang 147