Z-матрица или матрица импеданса шины - важный инструмент в анализе энергосистемы. Хотя он не часто используется в исследовании потока мощности , в отличие от матрицы Ybus , он, тем не менее, является важным инструментом в других исследованиях энергосистем, таких как анализ короткого замыкания или исследование неисправностей . Матрица Zbus может быть вычислена путем инверсии матрицы Ybus. Поскольку матрица Ybus обычно разреженная , явная матрица Zbus будет плотной, поэтому для непосредственной обработки потребуется много памяти.
Контекст
Передача электроэнергии нуждается в оптимизации. Только компьютерное моделирование позволяет выполнить требуемую сложную обработку. Zbus матрица является большим инструментом в этой коробке.
Формулировка
Z-матрица может быть сформирована либо путем инвертирования матрицы Ybus, либо с помощью алгоритма построения Z-шины . Последний метод сложнее реализовать, но он более практичен и быстрее ( с точки зрения времени работы компьютера и количества операций с плавающей запятой в секунду ) для относительно большой системы.
Состав:
Поскольку Zbus является противоположностью Ybus, он симметричен, как Ybus. Диагональные элементы Zbus называются импедансами точек движения шин, а недиагональные элементы называются передаточными сопротивлениями. [1]
Одна из причин, по которой Ybus настолько популярнее в вычислениях, заключается в том, что матрица становится разреженной для больших систем; то есть многие элементы стремятся к нулю, так как пропускная способность между двумя удаленными автобусами очень мала. Однако в Zbus импеданс между двумя удаленными шинами становится очень большим, поэтому нулевые элементы отсутствуют, что значительно усложняет вычисления.
Операции по изменению существующей шины Zbus несложны и описаны в таблице 1.
Чтобы создать матрицу Zbus с нуля, мы начнем с перечисления уравнения для одной ветви:
Затем мы добавляем дополнительные ветви в соответствии с таблицей 1, пока каждая шина не будет выражена в матрице:
Рекомендации
- ^ Грейнджер, Джон; Стивенсон, Уильям (2003). Анализ энергосистемы. Макгроу-Хилл. стр. 284