80� (2)

.f.iyrry mocy

(gdzie indeks irz wskazuje, że są to wszystko wielkości węzłowe) mamy 2»t' równań, a jest poszukiwany wektor stanu x - [U_w/; 8_W/ ]'. który jest oczywiście wektorem 2w wymiarowym. W ogólnym więc przypadku układ ten jest rozwiązywalny, o ile w ogóle posiada rozwiązanie. Powyżej wykazano jednak, że w węźle bilansującym napięcie węzłowe musi być zadane (5_S = 0, U_s = 1), czyli moce czynna i biema w tym węźle (/',, Q_s) przechodzą do wektora poszukiwanego, którego wymiar dalej pozostaje równy 2w. Tak więc zadanie nadal polega na rozwiązaniu nieliniowego układu 2w równań z 2w niewiadomymi.

Typy węzłów

Wyżej zostało już wyjaśnione, że z każdym węzłem są związane cztery wielkości rzeczywiste (P_l% Q,. U_n Ą), z których dwie muszą być zadane, a pozostałe dwie posz.ukiwane/nieznane, aby układ równań (3.5) był rozwiązywalny. Z relacji zachodzących pomiędzy tymi wielkościami (p. 2.2) można wykazać, że nie wszystkie kombinacje par wielkości rzeczywistych w danym węźle (/’,, Q_t, i/,, 8) mogą stanowić współrzędne wektora stanu. Otóż, jeżeli moc czynna P, jest zadana, to kąt fazowy Ą przechodzi do wektora stanu, tj. wektora poszukiwanego, lub na odwrót. Analogicznie jest z modułem napięcia węzłowego U_l i mocą bierną węzłową Q_t, które również mogą się wymieniać tylko wzajemnie.

Właśnie na podstawie tego, jakie dwie wielkości w danym węźle spośród czterech (P,, Q_n U_t, 8) są zadane, przyjęto klasyfikować typy węzłów w obliczeniach rozpływów mocy.

1.    Powyżej wyjaśniono szczegółowo, że co najmniej jeden z. węzłów generatorowych musi pełnić funkcję tzw. węzła bilansującego, gdyż. straty sieciowe nic są znane aż. do czasu zakończenia obliczeń. A zatem w węźle bilansującym są znane moduł napięcia węzłowego U, i jego kąt fazowy 8, = 0. Jeszcze raz podkreślmy, że w klasycznym algorytmie obliczania rozpływów mocy jest jeden taki węzeł. Jest to węzeł typu U8.

2.    Drugi typ węzłów ma zadane: moc czynną węzłową P_t oraz moduł napięcia węzłowego U,. W sensie technicznym, węzły te mają regulację napięcia. Może to być węzeł odbiorczy, jeśli ma kompensatory lub węzeł generatorowy, jeśli z bilansu mocy w tym węźle wynika wystarczający zapas mocy biernej. Są to węzły typu PU.

3.    Trzeci typ węzłów to pozostałe węzły odbiorcze i generatorowe, w których wielkościami zadanymi są moce węziowe: czynne P oraz bierne Q (odpływające lub dopływające z zewnątrz do sieci). Są to węzły typu PQ.

Więcej informacji o typach węzłów będzie podanych w dalszej części rozdziału, przy omawianiu praktycznych algorytmów obliczeń rozpływów mocy.

3.1.6. Testowy system do obliczeń przykładowych

Do obliczeń i analiz porównawczych amerykański Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) opublikował systemy testowe o różnej liczbie węzłów, zalecane przy publikowaniu wyników prac naukowych. Do wszystkich obliczeń przykładowych, ilustrujących przedstawiane metody obliczeniowe, wykorzystano 5-węzłowy system testowy IEEE

Rys. 3.2.Testowy system 5-węzłowy IF.EE

(rys. 3.2). Kompletne dane gałęziowe i węzłowe tego systemu podano w tabl. 3.1 i 3.2. Jednostki względne odnoszą się do mocy podstawowej 100 MV A.

Tablica 3.1. Dane gałęziowe 5-węzlowcgo systemu testowego

Nr węzła	Nr węzła	R„	.V,	/ 12
(poc/ąiko-	(końco-
wego)	wego)	pu	pu	pu
	2	0,090	0,380	j0,020
1	5	0,150	0,550	j0,030
2	3	0,300	0,750	j0,025
2	5	0,097	0,410	j0,020
3	4	0,120	0,510	jO.015
4	5	0,100	0,450	j0.020

81