Giải tích Hệ thống điện - Chương 5: Ma trận tổng dẫn Ybus. Ma trận tổng trở Zbus

Chương 5 
Ma trận tổng dẫn Ybus -
Ma trận tổng trở Zbus
1
5.1 Ma trận tổng dẫn Ybus
. .
* *
11 1
. .
* *
1
n
BUS
n nn
Y Y
Y
Y Y
 
 
 
 
 
 

  

 Tính phần tử trên đường chéo chính:
(tổng các tổng dẫn
nối đến nút i)
 Tính các phần tử còn lại trong ma trận: (i≠j)
(tổng dẫn nhánh nối nút i-j)
2
. . . . .
* * * * *
0 2
0
...
n
ii i i in ij
j
Y y y y y

    
. . .
* * *
ij ji ijY Y y
 
    
 
5.1 Ma trận tổng dẫn Ybus
Tổng quát: Mạng điện n nút, Ybus là ma 
trận vuông, đối xứng bậc nxn
3
5.2 Ma trận tổng trở Zbus
Ma trận tổng trở Zbus:
 
. .
* *
11 1
1
n
BUS BUS
Z Z
Z Y

 
 
  
 

  
4
. .
* *
1n nnZ Z
 
 
5.2 Ma trận tổng trở
Lập ZBUS: Thành lập ma trận tổng trở nút bằng cách
mỗi lần thêm một nhánh cho đến khi nối thành hệ thống
điện đầy đủ. Mỗi lần thêm một nhánh sẽ tương ứng với
một bước triển khai của ma trận tổng trở nút và mỗi lần
thêm một nhánh sẽ rơi vào nột trong 4 trường hợp sau:
(tham khảo thêm sách mạng truyền tải và phân phối)
a. Thêm một nhánh từ nút mới đến nút chuẩn
b. Thêm một nhánh từ nút mới đến nút cũ
c. Thêm một nhánh từ nút cũ đến nút chuẩn
d. Thêm một nhánh từ nút cũ đến nút cũ
5
a. Thêm nhánh từ nút mới đến nút chuẩn
11 12 13 0Z Z Z 
 
Thêm nhánh từ nút mới đến nút chuẩn, có tổng trở nhánh Znh
Chọn nút chuẩn (nút gốc) gọi là nút 0. Ma trận tổng trở 
nút của một nhánh là ma trận 1x1 có phần tử Z11 = Znh
6
21 22 23
31 32 33
0
0
0 0 0
BUS
nhanh
Z Z Z
Z
Z Z Z
z
 
 
 
 
b. Thêm nhánh từ nút mới đến nút cũ
11 12 13 13 14
21 22 23 23 24
Z Z Z Z Z
Z Z Z Z Z
 
  
Nối một nút mới q đến nút cũ p (khác 0) qua tổng trở nhánh Znh = Zpq 
ví dụ: Nối nút mới 4 vào nút 3 của mạng điện có sẵn
Mới 
7
31 32 33 33 34
41 14 42 24 43 34 33
BUS
nhanh
Z
Z Z Z Z Z
Z Z Z Z Z Z Z z
 
 
    
c. Thêm nhánh từ nút cũ đến nút chuẩn
Thêm nhánh từ nút cũ đến nút chuẩn thì ma trận không tăng bậc.
Do đó, ta phải tiến hành khử mạch vòng, đưa về ma trận bậc
nxn như trước.
1
1 2 4 3. .BUSZ Z Z Z Z
 
Mới Cũ 
8
11 12 13 13 14
21 22 23 23 24
31 32 33 33 34
41 14 42 24 43 34 33
BUS
nhanh
Z Z Z Z Z
Z Z Z Z Z
Z
Z Z Z Z Z
Z Z Z Z Z Z Z z
 
  
 
 
    
Mới 
d. Thêm nhánh từ nút cũ đến nút cũ
Z Z Z Z Z Z  
1
1 2 4 3. .BUSZ Z Z Z Z
 
Sau khi thêm nhánh loại d phải tiến hành khử mạch vòng
Mới 
9
11 12 13 14 12 13
21 22 23 24 22 23
31 32 33 34 32 33
41 42 43 22 33 23
BUS
nhanh
Z Z Z Z Z Z
Z
Z Z Z Z Z Z
Z Z Z Z Z z Z
   
  
 
   
Mới 
Giả sử nối nút 2 và nút 3 qua tổng trở nhánh Znh 
2