Upload
vubao
View
270
Download
9
Embed Size (px)
Citation preview
- 1 -
ELEKTROENERGETSKE MREŽE PRORAČUN NAPONA ČVOROVA I TOKOVA SNAGA
vježbe s pripadnim teoretskim podlogama Prof dr sc Matislav Majstrović
Split 2009 god
Primjer Na slijedećoj slici prikazana je jednopolna shema elektroenergetske mreže nazivnog napona 110 kV Potrebno je odrediti napne sabirnica (čvorova) koristeći Gauss-Seidelov-u iterativnu metodu Zatim odrediti tokove snaga po elementima mreže
Slika 1 Jednopolna shema elektroenergetske mreže
Poznato je Snaga elektrana (trofazna)
Cv1 Pg1 = 40 MW Qgmin1 = -15 Mvar Qgmax1 = 15 Mvar
Cv2 Pg min 2 = 10 MW (teh min) Pg min 2 = 50 MW Qgmin2 = -20 Mvar Qgmax2 = 20 Mvar Snaga potrošača (trofazna)
Cv1 Pp1 = 20 MW Qp1 = 5 Mvar
Cv3 Pp3 = 50 MW Qp3 = 20 Mvar
- 2 -
Podaci vodova
Vod od Cv1 do Cv3 (Cv1-Cv3) lv1 = 50 km Rd = 018 Ωkm Xd = 04 Ωkm Gd = 00 μSkm Bd = 26 μSkm
Vod od Cv2 do Cv3 (Cv2-Cv3) lv2 = 30 km
Rd = 018 Ωkm Xd = 04 Ωkm Gd = 00 μSkm Bd = 26 μSkm
Regulacijska elektrana je u čvoru 2 (Cv2)
Fazni napon na sabirnicama regulacijske elektrane kV03
110V o2 =
Željeni iznos faznog napona na sabirnicama elektrane u Cv1 kV3
110
Za početne vrijednosti faznih napona u iterativnom procesu uzeti
Cvor 1 (Cv1) kV03
110V o)o(1 =
Cvor 3 (Cv3) kV013
107V o)o(3 minus=
Dozvoljeno odstupanje vrijednosti napona između dvije iteracije je
realna komponenta napona 3
U10 n4re sdot= minusε
imaginarna komponenta napona 3
U10 n4im sdot== minusε
gdje je Un ndash nazivna vrijednost linijskog napona Rješenje Analiza će se provesti u metodi jediničnih vrijednosti U skladu s tim odabrat će se
- 3 -
Iznos baznog napona (linijski) kV110UB =
odnosno faznog baznog napona kV3
110003
110V oB ==
Bazna snaga (trofazna) odnosno jednofazna MVA100SB = MVA3
100SBf =
Dozvoljeno odstupanje vrijednosti napona u jediničnim vrijednostima između dvije iteracije je
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
rere =
sdot=
sdot
==ε
minus
εrealna komponenta napona
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
imim =
sdot=
sdot
==ε
minus
εimaginarna komponenta napona
Odavde je bazna impedancija za 110 kV naponski nivo
Ω==B
2B
Bf
2B
B SU
SVZ (11)
( )
Ω=sdot
sdot= 121
1010010110Z 6
23
B (12)
Odnosno bazna admintancija za 110 kV naponski nivo
SZ1Y
BB = (13)
S00083121
1YB == (14)
Parametri vodova u jediničnim vrijednostima su Vod Cv1 ndash Cv3 Uzdužna impedancija
- 4 -
B
1vdd31u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (15)
01653j + 00744121
50)40j180(Z 31u =sdot+
=minus (16)
Uzdužna admitancija
31u31u Z
1
minusminus =y (17)
03125 - j2640216530 + j07440
131u ==minusy (18)
Poprečna admitancija
B
1vdd31p Y
)BjG( l+ sdot (19) =minusy
01570 +j000830
50)1062j00( 2
31p =sdotsdot+
=minus
minusy (110)
Vod će se prikazati pomoću π ekvivalentne sheme
Slika 2 Ekvivalentna shema voda Cv1 - Cv3
Vod Cv2 ndash Cv3
- 5 -
Uzdužna impedancija
B
2vdd32u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (111)
00992j + 00446121
30)40j180(Z 32u =sdot+
=minus (112)
Uzdužna admitancija
32u32u Z
1
minusminus =y (113)
38538 - j7734309920 + j04460
132u ==minusy (114)
Poprečna admitancija
B
2vdd32p Y
)BjG( l+ sdot (115) =minusy
00940 +j000830
30)1062j00( 2
32p =sdotsdot+
=minus
minusy (116)
Slika 3 Ekvivalentna shema voda Cv2 - Cv3
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 2 -
Podaci vodova
Vod od Cv1 do Cv3 (Cv1-Cv3) lv1 = 50 km Rd = 018 Ωkm Xd = 04 Ωkm Gd = 00 μSkm Bd = 26 μSkm
Vod od Cv2 do Cv3 (Cv2-Cv3) lv2 = 30 km
Rd = 018 Ωkm Xd = 04 Ωkm Gd = 00 μSkm Bd = 26 μSkm
Regulacijska elektrana je u čvoru 2 (Cv2)
Fazni napon na sabirnicama regulacijske elektrane kV03
110V o2 =
Željeni iznos faznog napona na sabirnicama elektrane u Cv1 kV3
110
Za početne vrijednosti faznih napona u iterativnom procesu uzeti
Cvor 1 (Cv1) kV03
110V o)o(1 =
Cvor 3 (Cv3) kV013
107V o)o(3 minus=
Dozvoljeno odstupanje vrijednosti napona između dvije iteracije je
realna komponenta napona 3
U10 n4re sdot= minusε
imaginarna komponenta napona 3
U10 n4im sdot== minusε
gdje je Un ndash nazivna vrijednost linijskog napona Rješenje Analiza će se provesti u metodi jediničnih vrijednosti U skladu s tim odabrat će se
- 3 -
Iznos baznog napona (linijski) kV110UB =
odnosno faznog baznog napona kV3
110003
110V oB ==
Bazna snaga (trofazna) odnosno jednofazna MVA100SB = MVA3
100SBf =
Dozvoljeno odstupanje vrijednosti napona u jediničnim vrijednostima između dvije iteracije je
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
rere =
sdot=
sdot
==ε
minus
εrealna komponenta napona
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
imim =
sdot=
sdot
==ε
minus
εimaginarna komponenta napona
Odavde je bazna impedancija za 110 kV naponski nivo
Ω==B
2B
Bf
2B
B SU
SVZ (11)
( )
Ω=sdot
sdot= 121
1010010110Z 6
23
B (12)
Odnosno bazna admintancija za 110 kV naponski nivo
SZ1Y
BB = (13)
S00083121
1YB == (14)
Parametri vodova u jediničnim vrijednostima su Vod Cv1 ndash Cv3 Uzdužna impedancija
- 4 -
B
1vdd31u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (15)
01653j + 00744121
50)40j180(Z 31u =sdot+
=minus (16)
Uzdužna admitancija
31u31u Z
1
minusminus =y (17)
03125 - j2640216530 + j07440
131u ==minusy (18)
Poprečna admitancija
B
1vdd31p Y
)BjG( l+ sdot (19) =minusy
01570 +j000830
50)1062j00( 2
31p =sdotsdot+
=minus
minusy (110)
Vod će se prikazati pomoću π ekvivalentne sheme
Slika 2 Ekvivalentna shema voda Cv1 - Cv3
Vod Cv2 ndash Cv3
- 5 -
Uzdužna impedancija
B
2vdd32u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (111)
00992j + 00446121
30)40j180(Z 32u =sdot+
=minus (112)
Uzdužna admitancija
32u32u Z
1
minusminus =y (113)
38538 - j7734309920 + j04460
132u ==minusy (114)
Poprečna admitancija
B
2vdd32p Y
)BjG( l+ sdot (115) =minusy
00940 +j000830
30)1062j00( 2
32p =sdotsdot+
=minus
minusy (116)
Slika 3 Ekvivalentna shema voda Cv2 - Cv3
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 3 -
Iznos baznog napona (linijski) kV110UB =
odnosno faznog baznog napona kV3
110003
110V oB ==
Bazna snaga (trofazna) odnosno jednofazna MVA100SB = MVA3
100SBf =
Dozvoljeno odstupanje vrijednosti napona u jediničnim vrijednostima između dvije iteracije je
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
rere =
sdot=
sdot
==ε
minus
εrealna komponenta napona
00010110
11000010
3110
3U10
V
n4
B
imim =
sdot=
sdot
==ε
minus
εimaginarna komponenta napona
Odavde je bazna impedancija za 110 kV naponski nivo
Ω==B
2B
Bf
2B
B SU
SVZ (11)
( )
Ω=sdot
sdot= 121
1010010110Z 6
23
B (12)
Odnosno bazna admintancija za 110 kV naponski nivo
SZ1Y
BB = (13)
S00083121
1YB == (14)
Parametri vodova u jediničnim vrijednostima su Vod Cv1 ndash Cv3 Uzdužna impedancija
- 4 -
B
1vdd31u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (15)
01653j + 00744121
50)40j180(Z 31u =sdot+
=minus (16)
Uzdužna admitancija
31u31u Z
1
minusminus =y (17)
03125 - j2640216530 + j07440
131u ==minusy (18)
Poprečna admitancija
B
1vdd31p Y
)BjG( l+ sdot (19) =minusy
01570 +j000830
50)1062j00( 2
31p =sdotsdot+
=minus
minusy (110)
Vod će se prikazati pomoću π ekvivalentne sheme
Slika 2 Ekvivalentna shema voda Cv1 - Cv3
Vod Cv2 ndash Cv3
- 5 -
Uzdužna impedancija
B
2vdd32u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (111)
00992j + 00446121
30)40j180(Z 32u =sdot+
=minus (112)
Uzdužna admitancija
32u32u Z
1
minusminus =y (113)
38538 - j7734309920 + j04460
132u ==minusy (114)
Poprečna admitancija
B
2vdd32p Y
)BjG( l+ sdot (115) =minusy
00940 +j000830
30)1062j00( 2
32p =sdotsdot+
=minus
minusy (116)
Slika 3 Ekvivalentna shema voda Cv2 - Cv3
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 4 -
B
1vdd31u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (15)
01653j + 00744121
50)40j180(Z 31u =sdot+
=minus (16)
Uzdužna admitancija
31u31u Z
1
minusminus =y (17)
03125 - j2640216530 + j07440
131u ==minusy (18)
Poprečna admitancija
B
1vdd31p Y
)BjG( l+ sdot (19) =minusy
01570 +j000830
50)1062j00( 2
31p =sdotsdot+
=minus
minusy (110)
Vod će se prikazati pomoću π ekvivalentne sheme
Slika 2 Ekvivalentna shema voda Cv1 - Cv3
Vod Cv2 ndash Cv3
- 5 -
Uzdužna impedancija
B
2vdd32u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (111)
00992j + 00446121
30)40j180(Z 32u =sdot+
=minus (112)
Uzdužna admitancija
32u32u Z
1
minusminus =y (113)
38538 - j7734309920 + j04460
132u ==minusy (114)
Poprečna admitancija
B
2vdd32p Y
)BjG( l+ sdot (115) =minusy
00940 +j000830
30)1062j00( 2
32p =sdotsdot+
=minus
minusy (116)
Slika 3 Ekvivalentna shema voda Cv2 - Cv3
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 5 -
Uzdužna impedancija
B
2vdd32u Z
)XjR(Z
lsdot+=minus (111)
00992j + 00446121
30)40j180(Z 32u =sdot+
=minus (112)
Uzdužna admitancija
32u32u Z
1
minusminus =y (113)
38538 - j7734309920 + j04460
132u ==minusy (114)
Poprečna admitancija
B
2vdd32p Y
)BjG( l+ sdot (115) =minusy
00940 +j000830
30)1062j00( 2
32p =sdotsdot+
=minus
minusy (116)
Slika 3 Ekvivalentna shema voda Cv2 - Cv3
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 6 -
Snage elektrana u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1g1g S
P=P (117)
4010040
1g ==P (118)
B
1ming1ming S
Q=Q (119)
150100
151ming minus=
minus=Q (120)
B
1maxg1maxg S
Q=Q (121)
15010015
1maxg ==Q (122)
Cv2
B
2ming2ming S
P=P (123)
100100
1002ming ==P (124)
B
2maxg2maxg S
P=P (125)
5010050
2maxg ==P (126)
B
2ming2ming S
Q=Q (127)
200100
202ming minus=
minus=Q (128)
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 7 -
B
2maxg2maxg S
Q=Q (129)
20010020
2maxg ==Q (130)
Snage potrošača u jediničnim vrijednostima su Cv1
B
1p1p S
P=P (131)
2010020
1p ==P (132)
B
1p1p S
Q=Q (133)
050100
51p ==Q (134)
Cv3
B
3p3p S
P=P (135)
5010050
3p ==P (136)
B
3p3p S
Q=Q (137)
2010020
3p ==Q (138)
Naponi čvorova u jediničnim vrijednostima su Cv1
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 8 -
B
)o(1)o(
1im)o(
1re)o(
1(o)
1(o)
1 VV
jV =+=δang= VVV (139)
00j01001
3110
03
110o
o
(o)1 +=ang=
ang=V (140)
Cv2
B
22im2re22 V
VjV =+=δang= VVV2 (141)
00j010001
3110
003
110o
o
+=ang=ang
=2V (142)
Cv3
B
)o(3)o(
3im)o(
3re)o(
3(o)3
(o)3 V
VjV =+=δang= VVV (143)
01700 - j972600197270
3110
013
107o
o
(o)3 =minusang=
minusang=V (144)
U konkretnom primjeru ukupni broj čvorova je N = 3 Općenito je veza između struja i napona čvorova dana slijedećom jednadžbom
[ ] [ ] [ ]VYI sdot= (145) gdje je - stupčana matrica struja čvorova [ ]I
- matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova [ ]Y (ova matrica se može odrediti jednom od metoda prezentiranih u [1])
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 9 -
- stupčana matrica napona čvorova [ ]V Dakle za konkretni primjer gornja matrična jednadžba će biti
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡sdot
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡=
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
3
2
1
333231
232221
131211
3
2
1
VVV
YYYYYYYYY
III
(146)
Odnosno
3132121111 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (147)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (148)
3332321313 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (149) Sve varijable u ovim jednadžbama su kompleksni brojevi U skladu s tim one se mogu prikazati pomoću realne i imaginarne komponente ili pomoću modula i kuta Slijedi da je
1im1re111 jV VVV +=δang=
2im2re222 jV VVV
(150)
(151) δang = +=
3im3re333 jV VVV
(152) δang = +=
1111111111 jY BGY
+=Θang=
1212121212 jY BGY
(153)
(154) = Θang = +
3333333333 jY BGY +=Θang= (155) Poznato je da je snaga čvora 1 (Cv1) jednaka
1p1g1 SSS minus= (156)
gdje je Sg1 - prividna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 10 -
Sp1 - prividna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Ovdje je potrebno istaknuti da snaga koja ulazi u čvor (snaga elektrane) ima preznak + a snaga koja izlazi iz čvora (snaga potrošača) predznak - Snaga elektrane je
1g1g1g j QPS += (157) gdje je Pg1 - radna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru) Qg1 - reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (čvoru)
(Qg1 je reaktivna snaga koju daje elektrana mreži u ovom čvoru da bi održala zadani iznos napona ako je moguće)
Analogno je snaga koju uzima potrošač
1p1p1p j QPS += (158) gdje je Pp1 - radna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Qp1 - reaktivna snaga koju potrošač uzima iz mreže (čvora) Jednadžba (156) jednaka je
( ) ( ) (159) 1p1g1p1g111 jj QQPPQPS += = minus + minus
Analogno je i snaga čvora 2 (Cv2)
( ) ( ) (160) 2p2g2p2g2p2g222 jj QQPPSSQPS =+= minus = minus + minus
Budući da u ovom čvoru nema potrošača s pripadnom radom (Pp2) i jalovom (Qp2) snagom gornja jednadžba postaje
2g2g222 jj QPQPS +=+= (161) Snaga čvora 3 (Cv3) je
( ) ( )3p3g3p3g3p3g333 jj QQPPSSQPS minus+minus=minus=+= (162)
Budući da u ovom čvoru nema elektrane s pripadnom radom (Pg3) i jalovom (Qg3) snagom gornja jednadžba postaje
3p3p333 jj QPQPS minusminus=+= (163)
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 11 -
Nadalje snaga čvora (S) jednaka je umnošku napona čvora (V) i konjugirano kompleksne vrijednosti struje čvora (I) U skladu s tim je snaga čvora 1
111 IVS sdot= (164)
Odnosno za čvora 2
222 IVS sdot= (165)
te za čvor 3
333 IVS sdot= (166)
Iz gornjih jednadžbi slijede struje čvorova
1
1
1 VSI = (167)
2
2
2 VSI = (168)
3
3
3 VSI = (169)
Uvažavajući jednadžbe (159) (161) i (162) gornje jednadžbe postaju
1
111
jV
QPI minus= (170)
2
222
jV
QPI minus= (171)
1
333
jV
QPI minus= (172)
Uvrštavajući ove jednadžbe u jednadžbe (147) (148) i (149) dobit će se
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 12 -
3132121111
11 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (173)
3232221212
22 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (174)
3332321313
33 j VYVYVYV
QPsdot+sdot+sdot=
minus (175)
Odavde su naponi čvorova
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (176)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 323121
2
22
222
j1 VYVYV
QPY
V (177)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (178)
Uvažavajući jednadžbe od (150) do (152) gornje jednadžbe izgledaju
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (179)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minussdot
Θang=δang 332323112121
22
2g2g
222222 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (180)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (181)
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 13 -
ili
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(182)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re2323
1im1re21212im2re
3p2g
22222im2re
VVBG
VVBGVVQP
VV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minussdot
+=+
(183)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(184)
Budući da je čvoru 2 (čvor u kojem je priključena regulacijska elektrana) poznat iznos (V2) i kut (δ2) napona to znači da nam jednadžba (177) odnosno (180) ili (183) u gornjim sustavima jednadžbi nije potrebna U skladu s tim sustav jednadžbi za izračunavanje nepoznatih vrijednosti iznosa (modula) i kuta napona čvorova je
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 313212
1
11
111
j1 VYVYV
QPY
V (185)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛sdotminussdotminus
minussdot= 232131
3
33
333
j1 VYVYV
QPY
V (186)
Odnosno
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 14 -
( ) ( )⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
minusminusminussdot
Θang=δang 331313221212
11
1p1g1p1g
111111 VYVY
)(Vj
Y1V
QQPP (187)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛δangsdotΘangminusδangsdotΘangminus
δminusang
+minussdot
Θang=δang 223232113131
33
3p3p
333333 VYVY
)(Vj
Y1V
QP (188)
ili
( ) ( )[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
3im3re1313
2im2re12121im1re
1p1g1p1g
11111im1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(189)
[
])j()j(
)j()j(jj
BjG1j
2im2re3232
1im1re31313im3re
3p3p
33333im3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(190)
Pri tom treba imati na umu da je u čvoru 1 za sada poznat iznos napona (V1) a nepoznat kut napona (δ1) te da su poznate sve snage (Pg1 Pp1 i Qp1) osim reaktivne snage koju daje elektrana u mrežu (Qg1) Ovaj čvor se naziva čvor s kontrolom napona ili PV čvor (oznaka PV znači da je poznata radna snaga (P) i iznos napona(V)) U čvoru 3 nepoznat je iznos (V3) i kut napona (δ3) a poznata je radna (Pp3) i jalova (Qp3) snaga Ovaj čvor se naziva čvor snage ili PQ čvor (oznaka PQ znači da mu je poznata radna snaga (P) i reaktivna snaga (Q)) Nadalje poznati su elementi matrice vlastitih admitancija čvorova ( 1111Y Θang i 3333Y Θang ) i međusobnih admitancija čvorova ( i 1212Y Θang 3113Y Θang 3131Y Θang 3232Y Θang ) Kako se vidi gornji sustav jednadžbi je nelinearan i s kompleksnim varijablama Za rješavanje sustava jednadžbi (187) i (188) ili (189) i (190) odnosno izračunavanje nepoznatih veličina koristit će se Gauss-Seidel-ova iterativna metoda Prvo će se odrediti elementi matrice vlastitih i međusobnih admitancija čvorova Uvažavajući topolgiju mreže te pripadne uzdužne i poprečne admitancije grana (slike 1 2 i 3) slijedi da je matrica vlastitih i međusobnih admitancija čvorova jednaka ([1])
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 15 -
1maxg1g1ming QQQ
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
+++++++++
=
333332323131
232322222121
131312121111
jjjj jjjjj
BGBGBGBGBGBGBGBGBG
Y (191)
[ ]⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
++++++
=403913 -j0374638538 j 77343-03125 j 26402-38538j 77343- 38068 - j7734300j0003125 j 26402-00j0002335 - j26402
Y (192)
Sada će se krenuti u iterativni proces
- Iterativni proces
Budući da je čvor 1 čvor s kontrolom napona potrebno je odrediti da li elektrana može održavati željeni iznos napona Ako se izračunata reaktivna snaga koju elektrana daje u mrežu (Qg1) nalazi unutar granica moguće proizvodnje (Qg min 1 Qg max 1)
(193) le le
ova elektrana može održavati željeni iznos napona i ovaj čvor je i dalje čvor s kontrolom napona odnosno u daljnjem proračunu iznos ovog napona je poznata veličina koja je jednaka željenim iznosu napona
U slučaju da se izračunata snaga nalazi izvan granica moguće proizvodnje
Q 1ming1g Qlt (194)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1ming1g QQ = (195)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu više nije poznat iznos napona tj iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
Analogno je i za slučaj kada je
1g1maxg QQ lt (196)
tada se za proizvodnju reaktivne snage elektrane uzima pripadna granična vrijednost
1maxg1g QQ = (197)
i u daljnjem postupku ovaj čvor postaje čvor snage To znači da mu iznos (modul) napona postaje nepoznata veličina koju treba odrediti
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 16 -
Proizvodnja reaktivne snage elektrane u čvoru 1 odredit će se u skladu s jednadžbom (147) uz uvažavanje jednadžbe (167)
3132121111
1 VYVYVY
VS
sdot+sdot+sdot= (198)
Odavde je snaga čvora 1
31321211111 )( VYVYVYVS sdot+sdot+sdotsdot= (199)
Uvažavajući jednadžbu (154) iz ove jednadžbe slijedi da je prividna snaga koju elektrana daje u čvor 1 jednaka
1p
31321211111g )( SVYVYVYVS +sdot+sdot+sdotsdot=
[ ]1p
31321211111g1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[ ]1p(o)
313212(o)
111(o)
1)o(
1g(o)1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())01700 - j97260()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00j01()02335 - j26402(()00j01(Im
(o)1g
++sdot+minus+
++sdot++sdotsdot+=Q
(1100)
Odavde je u skladu s jednadžbo (157) reaktivna snaga elektrane
(1101)
Uvažavajući vrijednosti dane jednadžbama (118) (132) (134) (140) (142) (144) i (192) slijedi da je reaktivna snaga elektrane u čvoru 1 na početku iterativnog ciklusa ( o-ti iterativni korak ) jednaka
(1102)
(1103)
14180(o)
1g =Q (1104)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15014180150 leleminus (1105) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou Prema tome je iznos napon čvora 1 poznat i jednak je željenoj vrijednosti (V1=10) a njegov kut je jednak pretpostavljenoj vrijednosti (δ1=00o) kao što je navedeno u jednadžbi (140) Dakle u idući iterativni korak se ide
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 17 -
s vrijednošću napona čvora 1
o)o(1
(o)1
(o)1 001V ang=δang=V (1106)
Odnosno
00j01j )o(1im
)o(1re
(o)1 +=+= VVV (1107)
Od prije su poznati naponi ostalih čvorova čvor 2 i čvor 3 (jednadžbe (142) i (144))
00j01j 2im2re2 +=+= VVV (1108)
01700 - j97260j )o(
3im)o(
3re(o)
3 =+= VVV (1109)
1 iterativni korak Uvažavajući jednadžbe (1107) jednadžbe (188) i (190) će biti u ovom koraku u skladu s Gauss-Seidel-ovom iterativnom metodom kod koje se izračunata vrijednost nepoznate varijable (u ovom slučaju napon čvora 1) čvora koristi odmah u slijedećim jednadžbama istog iterativnog koraka (u ovom slučaju kod izračuna napona čvora 2)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
o)(3im
(o)3re1313
2im2re1212o)(1im
(o)1re
1p(o)1g1p1g
1111
)1(1im
)1(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1110)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)1(1im
)1(1re3131(o)
3im(o)
3re
3p3p
3333
)1(3im
)1(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1111)
Odnosno uvrštavajući vrijednosti iz jednadžbi (118) (132) (134) (136) (138) (192) (1107) (1108) i (1109) gornje jednadžbe dobiju se naponi čvorova Čvor 1 (Cv1)
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 18 -
[ ( ) ( )
])01700 - j97260()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00j01
05014180j204002335 - j26402
1j )1(1im
)1(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1112)
00870 + j00391j )1(1im
)1(1re =+ VV (1113)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
1)1(
1)1(
1 4953000391V ang=δang=V (1114)
Čvor 3 (Cv3)
[
])00j01()38538 j 77343-(
)00870 + j00391()03125 j 26402-(01700 j 9726020j50
403913 -j037461j )1(
3im)1(3re
+sdot+minus
minussdot+minus++minus
sdot=+ VV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re =+ VV
(1115)
(1116)
Odnosno u polarnim koordinatama (eksponencijalnoj formi)
o)1(
3)1(
3)1(
3 3374197500V ang=δang=V (1117)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)o(
1re)1(1re εleminusVV (1118)
im)o(1im
)1(1im εleminusVV (1119)
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 19 -
re)o(
3re)1(3re εleminusVV (1120)
im)o(3im
)1(3im εleminusVV (1121)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti iz jednadžbi (1107) (1109) (1113) i (1116) slijedi
00010003900000100391 le=minus (1122) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010008700000000870 le=minus (1123)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002109726097470 le=minus (1124) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010005800170002280 le=+minus
o)1(1
)1(1
)1(1 4953001V ang=δang=V
(1125) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Da bi iterativni postupak bio završen potrebno je da su svi gornji uvjeti zadovoljeni Međutim kako isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1114) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (10039 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 49530=δ
(1126)
Odnosno
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+= (1127)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)1(
313212)1(
111)1(
1)1(
1g)1(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1128)
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 20 -
[])050j20())02280 - j97470()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00860 + j00001()02335 - j26402(()00860 + j00001(Im
)1(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1129)
10010)1(
1g =Q (1130)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15010010150 leleminus (1131) Dakle reaktivna snaga elektrane nalazi se unutar granica moguće proizvodnje To znači da se iznos napona u čvoru 1 može održati na željenom nivou U idući iterativni korak ide se s vrijednošću napona čvora 1 danom jednadžbom (1126) odnosno (1127) Dakle naponi s kojima se ide u idući iterativni korak su
00860 + j00001j )1(1im
)1(1re
)1(1 VVV =+=
00j01j 2im2re2 +=+= VVV
02280 - j97470j )1(3im
)1(3re
)1(3 =+= VVV
(1132)
(1133)
(1134)
te iznos reaktivne snage elektrane u čvoru 1 dan u jednadžbi (1130)
2 iterativni korak Slično kao kod 1 iterativnog koraka sada će jednadžbe za izračunavanje napona čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) biti Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)1(3im
)1(3re1313
2im2re1212)1(1im
)1(1re
1p)1(
1g1p1g
1111
)2(1im
)2(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1135)
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 21 -
[ ( ) ( )
])02280 - j97470()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00860 j 00001
05010010j204002335 - j26402
1j )2(1im
)2(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1136)
00620 + j99890j )2(
1im)2(
1re VV =+ (1137)
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556099890V ang=δang=V (1138)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)2(1im
)2(1re3131)1(
3im)1(3re
3p3p
3333
)2(3im
)2(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1139)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99890()03125j
26402-(02280 j 9747020j50
403913 -j037461j )2(
3im)2(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02350 j 97270j )2(3im
)2(3re minus=+ VV
o)2(3
)2(3
)2(3 3818197300V minusang=δang=V
(1140)
(1141)
(1142)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)1(1re
)2(1re εleminusVV (1143)
im)1(1im
)2(1im εleminusVV (1144)
re)1(3re
)2(3re εleminusVV (1145)
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 22 -
im)1(3im
)2(3im εleminusVV (1146)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010001100000199890 le=minus (1147) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002400086000620 le=minus (1148)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010002009747097270 le=minus (1149) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000700228002350 le=+minus (1150)
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1138) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09989 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 35560=δ
o)2(
1)2(
1)2(
1 3556001V ang=δang=V
00620 + j00001j )2(1im
)2(1re
)2(1 VVV =+=
(1151)
Odnosno
(1152)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)2(
313212)2(
111)2(
1)2(
1g)2(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot== (1153)
[])050j20())02350 - j97270()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00620 + j00001()02335 - j26402(()00620 + j00001(Im
)2(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1154)
11350)2(
1g =Q (1155)
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 23 -
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011350150 leleminus (1156)
3 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)2(3im
)2(3re1313
2im2re1212)2(1im
)2(1re
1p)2(
1g1p1g
1111
)3(1im
)3(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1157)
[ ( ) ( )
])02350 - j97270()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00620 j 00001
05011350j204002335 - j26402
1j )3(1im
)3(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
00620 + j99920j )3(1im
)3(1re VV =+
o)3(1
)3(1
)3(1 2553099920V ang=δang=V
(1158)
(1159)
(1160)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)3(1im
)3(1re3131)2(
3im)2(
3re
3p3p
3333
)3(3im
)3(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1161)
[
])00j01()38538 j 77343-()00620 j 99920()03125j
26402-(02350 j 9727020j50
403913 -j037461j )3(
3im)3(3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1162)
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 24 -
02410 j 97280j )3(3im
)3(3re minus=+ VV (1163)
o)3(
3)3(
3)3(
3 4221197310V minusang=δang=V (1164)
Ispitat će se da li su ispunjeni uvjeti za završetak iterativnog procesa tj da li su zadovoljene slijedeće nejednadžbe
re)2(
1re)3(
1re εleminusVV (1165)
im)2(1im
)3(1im εleminusVV (1166)
re)2(
3re)3(
3re εleminusVV (1167)
im)2(3im
)3(3im εleminusVV (1168)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1169) 00010000800000199920 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1170) 00010000000062000620 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1171) 00010000109727097280 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
(1172) 00010000600235002410 le=+minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1160) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09992 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( δ ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 25530=
o)3(1
)3(1
)3(1 2553001V ang=δang=V (1173)
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 25 -
Odnosno
00450 + j00001j )3(1im
)3(1re
)3(1 VVV =+= (1174)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)3(
111)3(
1)2(
1g)3(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02410 - j97280()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00450 + j00001()02335 - j26402(()00450 + j00001(Im
)3(1g
++sdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
15011530150
(1175)
(1176)
11530)3(
1g =Q (1177)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
(1178) minus le le
4 iterativni korak Slično kao kod prethodnog iterativnog koraka će se izračunati naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)3(3im
)3(3re1313
2im2re1212)3(1im
)3(1re
1p)3(
1g1p1g
1111
)4(1im
)4(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1179)
[ ( ) ( )
])02410 - j97280()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00450 j 00001
05011530j204002335 - j26402
1j )4(1im
)4(1re
sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1180)
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 26 -
00360 + j99960j )4(
1im)4(
1re VV =+ (1181)
o)4(
1)4(
1)4(
1 2055099960V ang=δang=V (1182)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)4(1im
)4(1re3131)3(
3im)3(
3re
3p3p
3333
)4(3im
)4(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1183)
[
])00j01()38538 j 77343-()00360 j 99960()03125j
26402-(02410 j 9728020j50
403913 -j037461j )4(
3im)4(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02450 j 97290j )4(3im
)4(3re minus=+ VV
o)4(3
)4(3
)4(3 4398197320V minusang=δang=V
(1184)
(1185)
(1186)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1187) 00010000400000199960 le=minus
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000900045000360 le=minus (1188) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109728097290 le=minus (1189)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400241002450 le=+minus (1190) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1182) da iznos napona u
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 27 -
čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09996 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 20550=δ
o)4(1
)4(1
)4(1 2055001V ang=δang=V (1191)
Odnosno
00360 + j00001j )4(1im
)4(1re
)4(1 VVV =+= (1192)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)4(
111)4(
1)4(
1g)4(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02450 j 97290()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00360 + j00001()02335 - j26402(()00360 + j00001(Im
)4(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
11570)4(1g =Q
(1193)
(1194)
(1195)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011570150 leleminus (1196)
5 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)4(3im
)4(3re1313
2im2re1212)4(1im
)4(1re
1p)4(
1g1p1g
1111
)5(1im
)5(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1197)
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 28 -
[ ( ) ( )
])02450 j 97290()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00360 j 00001
05011570j204002335 - j26402
1j )5(1im
)5(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1198)
00320 + j99980j )5(
1im)5(
1re VV =+ (1199)
o)5(
1)5(
1)5(
1 1849099980V ang=δang=V (1200)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)5(1im
)5(1re3131)4(
3im)4(
3re
3p3p
3333
)5(3im
)5(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1201)
[
])00j01()38538 j 77343-()00320 j 99980()03125j
26402-(02450 j 9729020j50
403913 -j037461j )5(
3im)5(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
02460 j 97300j )5(3im
)5(3re minus=+ VV
o)5(3
)5(3
)5(3 4469197330V minusang=δang=V
(1202)
(1203)
(1204)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000200000199980 le=minus (1205) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000400036000320 le=minus (1206)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000109729097300 le=minus (1207) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 29 -
00010000100245002460 le=+minus (1208) Ovaj uvjet nije zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1200) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09998 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 18490=δ
o)5(1
)5(1
)5(1 1849001V ang=δang=V (1209)
Odnosno
00320 + j00001j )5(1im
)5(1re
)5(1 VVV =+= (1210)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)5(
111)5(
1)5(
1g)5(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00320 + j00001()02335 - j26402(()00320 + j00001(Im
)5(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1211)
(1212)
11580)5(
1g =Q (1213)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1214)
6 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 30 -
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)5(3im
)5(3re1313
2im2re1212)5(1im
)5(1re
1p)5(
1g1p1g
1111
)6(1im
)6(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1215)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00320 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )6(1im
)6(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1216)
00310 + j99990j )6(
1im)6(
1re VV =+ (1217)
o)6(
1)6(
1)6(
1 1771099990V ang=δang=V (1218)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)6(1im
)6(1re3131)5(
3im)5(
3re
3p3p
3333
)6(3im
)6(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1219)
[
])00j01()38538 j 77343-()00310 j 99990()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )6(
3im)6(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1220)
02460 j 97300j )6(
3im)6(
3re minus=+ VV (1221)
o)6(
3)6(
3)6(
3 4495197330V minusang=δang=V (1222)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000100000199990 le=minus (1223) Ovaj uvjet nije zadovoljen
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 31 -
00010000100032000310 le=minus (1224) Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1225)
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1226) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Pored toga što gornji uvjeti nisu zadovoljeni još se uočava iz jednadžbe (1218) da iznos napona u čvoru 1 nije jednak željenom iznosu (09999 ne 10 ) To znači da je potrebno napraviti korekciju proizvodnje reaktivne snage elektrane u ovom čvoru Sada će se uzeti da je napon čvora 1 jednak željenom iznosu (V1=10) a njegov kut je jednak izračunatoj vrijednosti u ovom iterativnom koraku ( ) Dakle u idući iterativni korak se ide s vrijednošću napona čvora 1 o)1(
1 17710=δ
o)6(1
)6(1
)6(1 1771001V ang=δang=V (1227)
Odnosno
00310 + j00001j )6(1im
)6(1re
)6(1 VVV =+= (1228)
Sada je potrebno provjeriti da li elektrana može s proizvodnjom odgovarajuće reaktivne snage zadovoljiti zahtjev za održavanjem iznosa napona na željenoj vrijednosti Reaktivna snaga koju elektrana daje u čvor je u skladu s jednadžbom (1101)
[ ]1p)3(
313212)6(
111)6(
1)6(
1g)6(
1g )(Im)(Im SVYVYVYVSQ +sdot+sdot+sdotsdot==
[])050j20())02460 j 97300()02335j26402(
)00j01()00 - j00()00310 + j00001()02335 - j26402(()00310 + j00001(Im
)6(1g
++minussdot+minus+
++sdot+sdotsdot=Q
(1229)
(1230)
11580)6(
1g =Q (1231)
U skladu s nejednadžbom (193) i jednadžbama (120) i (122) može se napisati da je
15011580150 leleminus (1232)
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 32 -
7 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)6(3im
)6(3re1313
2im2re1212)6(1im
)6(1re
1p)6(
1g1p1g
1111
)7(1im
)7(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1233)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00310 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )7(1im
)7(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
0030 + j00001 j )7(1im
)7(1re =+ VV
o)7(1
)7(1
)7(1 1743000001V ang=δang=V
(1234)
(1235)
(1236)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)7(1im
)7(1re3131)6(
3im)6(
3re
3p3p
3333
)7(3im
)7(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minus +sdot
+=+
(1237)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )7(
3im)7(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
(1238)
02460 j 97300j )7(
3im)7(
3re minus=+ VV (1239)
o)7(
3)7(
3)7(
3 4404197330V minusang=δang=V (1240)
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 33 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
00010000000000100001 le=minus (1241) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000100031000300 le=minus (1242)
Ovaj uvjet nije zadovoljen
00010000009730097300 le=minus (1243) Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1244)
Ovaj uvjet je zadovoljen Budući da svi uvjeti isti nisu zadovoljeni potrebno je ići na idući iterativni korak
Ovdje se može konstatirati da je uvjet održavanja iznosa napona u čvoru 1 zadovoljen To znači da proizvodnja reaktivne snage elektrane ostaje nepromijenjena u odnosu na prethodnu iteraciju
11580)6(1g
)7(1g ==QQ (1245)
8 iterativni korak Naponi čvorova 1 (Cv1) i 3 (Cv3) u ovom koraku izračunavaju se pomoću slijedećih jednadžbi Čvor 1 (Cv1)
[ ( ) ( )
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
)7(3im
)7(3re1313
2im2re1212)7(1im
)7(1re
1p)7(
1g1p1g
1111
)8(1im
)8(1re
VVBG
VVBGVV
QQPPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot
+=+
(1246)
[ ( ) ( )
])02460 j 97300()03125 j 26402-(
)00j01()00j00(00300 j 00001
05011580j204002335 - j26402
1j )8(1im
)8(1re
minussdot+minus
minus+sdot+minusminus
minusminusminussdot=+ VV
(1247)
00300 + j00001 j )8(
1im)8(
1re =+ VV (1248)
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 34 -
o)8(1
)7(1
)8(1 1733000001V ang=δang=V (1249)
Čvor 3 (Cv3)
[
])j()j(
)j()j(j
jBjG
1j
2im2re3232
)8(1im
)8(1re3131)7(
3im)7(
3re
3p3p
3333
)8(3im
)8(3re
VVBG
VVBGVV
QPVV
+sdot+minus
minus+sdot+minusminus
+minussdot
+=+
(1250)
[
])00j01()38538 j 77343-()00300 j 00001()03125j
26402-(02460 j 9730020j50
403913 -j037461j )8(
3im)8(
3re
+sdot+minus+sdot+
+minus++minus
sdot=+ VV
o)8(3
)8(3
)8(3 4507197330V minusang=δang=V
(1251)
02460 j 97300j )8(
3im)8(
3re minus=+ VV (1252)
(1253)
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednost dobije se
(1254) 00010000000000100001 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1255) 00010000000030000300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
(1256) 00010000009730097300 le=minus
Ovaj uvjet je zadovoljen
00010000000246002460 le=+minus (1257) Ovaj uvjet je zadovoljen
Budući da svi uvjeti zadovoljeni iterativni proces je završen Dakle izračunate vrijednosti napona čvorova su
Čvor 1 (Cv1)
00300 + j00001 jj )8(1im
)8(1re1im1re1 =+=+= VVVVV (1258)
Odnosno
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 35 -
o)8(1
)8(1111 1733000001VV ang=δang=δang=V (1259)
Čvor 3 (Cv3)
02460 j 97300jj )8(3im
)8(3re3im3re3 minus=+=+= VV VVV (1260)
Odnosno o)8(
3)8(
3333 4507197330VV minusang=δang=δang=V (1261)
U slijedećoj tablici prikazani su naponi svih čvorova Tablica 1 Naponi čvorova
Napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(pu)
Kut
(o)
1 Cv1 10000 01733
2 Cv2 10000 00000
3 Cv3 09733 -14507
- Snaga regulacijske elektrane Regulacijska elektrane nalazi se u čvoru 2 (Cv2) Struja čvora 2 je prema jednadžbi (146)
3232221212 VYVYVYI sdot+sdot+sdot= (1262)
)02460j97300()38538j 77343(-)00j01()38068 - j77343()00300j00001()00j00(2
+sdot+++sdot+=I + + sdot +
(1263)
12850j308402 minus=I (1264)
Snaga koja ulazi u čvor 2 je u skladu s jednadžbom (165)
222 IVS sdot= (1265)
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 36 -
Uvrštavajući odgovarajuće vrijednosti dobit će se
2 )12850j30840()00j01( minussdot+=S (1266)
12850j308402 +=S (1267)
Općenito je snaga koja ulazi u čvor (snaga koja ide u mrežu) jednaka snazi koju daje elektrana umanjena za snagu koju uzima potrošač Budući da u ovom čvoru nema potrošača prema tome je snaga koja ulazi u čvor jednaka snazi elektrane Slijedi da je izračunata snaga regulacijske elektrane
22g SS = (1268)
12850j308402g +=S (1269) Radna snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
30840)(Re 2g2g == SP
12850)(Im 2g2g
(1270) Reaktiva snaga koju regulacijska elektrana daje u mrežu je
(1271) = SQ =
Sada će se provjeriti da li stvarna regulacijska elektrana s karakteristikama koje su definirane na početku zadatka može isporučiti ove snage U skladu s jednadžbama (124) (126) i (1270) vidi se da je
2maxg2g2ming PPP lele (1272) Odnosno
503084010 lele (1273) Analogno je i za reaktivnu snagu
2maxg2g2ming QQQ lele (1274)
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 37 -
Odnosno
201285020 leleminus (1275) Na temelju nejednadžbi (1273) i (1275) može se zaključiti da regulacijska elektrana sa svojim karakteristikama može zadovoljiti potrebe mreže tj njena proizvodnja (Pg2 i Qg2) se nalazi unutar dopuštenih granica
- Tokovi snaga koje teku vodovima Budući da su poznati naponi čvorova mogu se izračunati snage koje teku vodovima Vod između čvorova 1 i 3 (Cv1 ndash Cv3) Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 4 Tokovi snaga na vodu Cv1 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 1 (Cv1) je
[ ]31u3131p
1131 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 38 -
[ ] 31
)03125j26402()02460j97300()00300j00001(2
01570j00)00300j00001()00300j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1277)
06580j2000031 +=minusS (1278) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]31u1331p
3313 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1276)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 13
)03125j26402()00300j00001()02460j97300(2
01570j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS
07350j1966013
(1277)
(1278) =minusS minus minus Gubici snage na ovom vodu su
13311v minusminus +=Δ SSS (1279)
(1280) 00780j00340)07350j19660()06570j20000(1v +=ΔS + minus minus = minus
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
)(Re 1v1v SP Δ=Δ (1281)
003401v =ΔP (1282) Vod između čvorova 2 i 3 (Cv2 ndash Cv3)
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 39 -
Ekvivalentna shema ovog voda s pripadnim tokovima snaga prikazana je na slijedećoj slici
Slika 5 Tokovi snaga na vodu Cv2 ndash Cv3
Snaga koja ulazi u vod kod čvora 2 (Cv2) je
[ ]32u3232p
2232 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS
(1283)
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 32
)38538j77343()02460j97300()00000j00001(2
00940j00)00000j00001()00000j00001(
minussdotminusminus++
++
sdot+sdot+=minusS (1284)
12850 + j3084032 =minusS (1285) Snaga koja ulazi u vod kod čvora 3 (Cv3) je
[ ]32u2332p
3323 )(2 minusminus
minus sdotminus+sdotsdot= yVVy
VVS (1286)
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 40 -
Uvrštavajući pripadne vrijednosti dobije se
[ ] 23
)38538j77343()00000j00001()02460j97300(2
00940j00)02460j97300()02460j97300(
minussdotminusminusminus+
++
sdotminussdotminus=minusS (1287)
12650 - j30340-23 =minusS (1288) Gubici snage na ovom vodu su
23322v minusminus +=Δ SSS (1289)
(1290) 00200 + j00500)12650j30340()12850 + j30840(2v + minus minus=ΔS
)(Re 2v2v SP
=
Slijedi da su gubici radne snage na ovom vodu
(1291) Δ = Δ
(1292) 005002vΔP = Ukupni gubici radne snage u mreži su jednaki zbroju gubitaka radne snage po svim elementima mreže U konkretnom slučaju to je
2v1vu PPP Δ+Δ=Δ (1293)
008400050000340u =+=ΔP (1294) Ukupni gubici radne snage u mreži mogu se odrediti i na drugi način Naime oni su jednaki razlici sume radnih snaga elektrana i sume radnih snaga opterećenja potrošača (jednadžba (1295))
sumsum==
minus=ΔN
1jjp
N
1jjgu PPP (1295)
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
U skladu s tim je za analiziranu mrežu
sumsum==
minus=Δ3
1jjp
3
1jjgu PPP (1296)
Odnosno
00840)500000000020000()000003084040000(u =++minus++=ΔP (1297)
- Fizikalne veličine Prethodno izračunate veličine će se prikazati u pripadnim fizikalnim jedinicama Općenito je neka veličina u fizikalnim jedinicama jednaka umnošku pripadne jedinične vrijednosti i pripadne bazne vrijednosti Naponi čvorova Općenito je fazni napon i-tog čvora u fizikalnim veličinama jednak
Vi = Vi VB i=1 2 3 (1298)
U slijedećoj tablici prikazani su fazni naponi svih čvorova Tablica 2 Fazni naponi čvorova
Fazni napon čvora Broj
čvora Ime čvora Iznos
(kV)
Kut
(o)
1 Cv1 3110 01733
2 Cv2 3110 00000
3 Cv3 31107 -14507
- 41 -
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
Snage elektrana Općenito je trofazna radna snaga koju elektrana plasira u mrežu jednaka
Pgi = Pgi SB i=1 2 3 (1299)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koju elektrana plasira u mrežu
Qgi = Qgi SB i=1 2 3 (1300)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje elektrane daju u mrežu Tablica 3 Trofazne snage elektrana
Snaga elektrane Broj
čvora Ime čvora Radna
(MW)
Reaktivna
(Mvar)
1 Cv1 4000 1158
2 Cv2 3084 1285
3 Cv3 000 000
Opterećenje potrošača Općenito je trofazna radna snaga opterećenja potrošača jednaka
Ppi = Ppi SB i=1 2 3 (1301)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga opterećenja potrošača
Qpi = Qpi SB i=1 2 3 (1302)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže
- 42 -
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
Tablica 4 Trofazne snage opterećenja
Opterećenje Broj
čvora Ime čvora Radno
(MW)
Reaktivno
(Mvar)
1 Cv1 2000 500
2 Cv2 000 000
3 Cv3 5000 2000 Snage koje teku vodovima Općenito je trofazna radna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Pj-k = Pj-k SB i=1 2 3 (1303)
Analogna je i trofazna reaktivna snaga koja teče vodom između čvora j i k
Qj-k = Qj-k SB i=1 2 3 (1304)
U slijedećoj tablici prikazani su trofazne snage koje potrošači uzimaju iz mreže Tablica 5 Trofazne snage vodova
Vod Snaga Red br od do Radna
(MW) Reaktivna
(Mvar)
Cv1 Cv3 2000 658 1
Cv3 Cv1 -1966 -735
Cv2 Cv3 3084 1285 2
Cv3 Cv2 -3034 -1265 Ukupni gubici radne snage u mreži Ukupni gubici radne snage u sve tri faze su
- 43 -
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži
- 44 -
ΔPu = ΔPu SB (1305)
ΔPu = 00084 100 = 084 MW (1306) Tokovi trofaznih snaga po elementima mreže i iznosi linijskih napona na sabirnicama prikazani su na slijedećoj slici
Slika 6 Tokovi snaga u elektroenergetskoj mreži