Контрольная работа по "Программированию"

Задание 1

Используя библиотеки Simulink и SimPowerSystems набрать в трехфазном исполнении модель системы электроснабжения, схема которой представлена на рисунке.

 

 

Рис.1

 

Технические данные трансформатора:

Тип: ТРДН-63000/110.

Мощность: 63 МВА.

Напряжение обмоток: ВН - 115 кВ

НН – 10.5 кВ

U_k - 10.5 %.

ΔP_кз - 245 кВт.

I₀ – 0.8 %.

 

Расчет параметров модели воздушной ЛЭП:

 

 

Расчет параметров модели трансформатора:

 

 

Модель системы:

Модель нагрузки:

 

 

 

 

Модель, составленная в SimPowerSystem.

Короткое замыкание в  точке К1.

Осциллограмма тока фазы А:

 

 

 

 

 

 

Осциллограмма напряжения фазы А:

 

Короткое замыкание в  точке К2.

 

 

 

 

 

Осциллограмма тока фазы А:

Осциллограмма напряжения фазы А:

 

 

                         

 

 

 

                                              Задание 2

   Рассчитать и построить  аппроксимирующую характеристику  повторяемости скоростей ветра  по многолетним данным фактических  наблюдений.  Многолетние данные  представлены в виде гистограммы  повторяемости скоростей ветра  в заданном диапазоне  скоростей.  Для аппроксимации использовать  двухпараметрическое распределение  Вейбулла, имеющее следующее выражение:

 

где t – вероятность появления текущей скорости ветра; интервал градаций скоростей ветра; V – текущая скорость ветра в интервале параметры распределения Вейбулла.

 

   Исходными данными  для расчета является гистограмма  (частость) скорости ветра в заданном интервале скоростей ветра, регламентированных нормативными документами по обработке фактических данных наблюдений, получаемых с метеорологических станций.

   Регламентированные  интервалы скоростей ветра, в  которых определяется частость появления скоростей по данным многолетних наблюдений, м/с:

 

0-1; 2-3; 4-5; 6-7; 8-9; 10-11; 12-13; 14-15; 16-17; 18-20; 21-24; 25-28; 29-34; 35-40.

Средние значения скорости ветра  в интервале, м/с:

0,5; 2,5; 4,5; 6,5; 8,5; 10,5; 12,5; 14,5; 16,5; 19; 22,5; 26,5; 31,5; 37,5.

   Фактическая повторяемость  скоростей ветра задается в  справочных данных по каждому  месяцу года в виде следующей  таблицы:

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.                      

Повторяемость скоростей  ветра в году                                     

Гра- да- ции ско- ро- стей	0-1	2-3	4-5	6-7	8-9	10- 11	12- 13	14- 15	16- 17	18- 20	21- 24	25- 28	29- 34	35- 40
По- вто- ряе- мо- сть, %0	35,5	28,1	17,0	6,19	3,1	2,77	1,78	1,44	1,19	1,76	0,76	0,42	0,19	0,2

 

 Задача аппроксимации  состоит в том, чтобы гистограмму  повторяемости скоростей ветра,  являющейся дискретной функцией  от скорости ветра (повторяемость  задана постоянным значением  в интервале скоростей ветра),       превратить в непрерывную функцию  вероятности появления скоростей  ветра для любого заданного  значения скорости ветра V.

   Для определения  параметров уравнения Вейбулла β, γ, аппроксимирующего фактические данные повторяемости, используются следующие расчетные соотношения:

 

где - коэффициент вариации; среднее значение скорости ветра в интервале; Г(x) –гамма функция интегральное преобразование, определяемое выражением

 

   Коэффициент вариации  подсчитывается по выражению

 

 

   В выражениях для  коэффициента вариации:  М₂ – относительный начальный момент второй степени; z – число градаций скоростей ветра, при которых фактическая повторяемость больше нуля.

   Задачей расчета  является вычисление М₂, С_V, а затем β и γ с использованием программы MATLAB, позволяющего выполнять операции с векторами.

Расчет

Для метеостанции Б.Гол в  мае фактическая повторяемость  скоростей ветра составляет:

 Таблица 2.                                                                                                             

ΔV ,м/с	0-1	2-3	4-5	6-7	8-9	10-11	12-13	14-15	16-17
ΔV ср, м/с	0,5	2,5	4,5	6,5	8,5	10,5	12,5	14,5	16,5
t,%0	81	285	272	158	116	54	23	8	2

 

   В табл.2 – интервалы градаций скоростей ветра, м/с; - средняя скорость в интервале, м/с; t,%о - повторяемость скоростей ветра в интервале в процентилях (тысячных процентах).

  

В результате расчетов получаем:

М₂ = 1.3732; C_V = 0.6109; γ = 1.637; β = 3.1117. Для определения β предварительно потребовалось рассчитать значение Г-функции от аргумента   (1+1/γ) = 1.637 которое определялось в MATLAB задав команду gamma(1+1/1.637).

 

 Программа расчета  в MATLAB:

>> V=[0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 19]

t=[0.081;0.285;0.272;0.158;0.116;0.054;0.023;0.008;0.002;0.001]

a=V*t

b=(V.^2)*(t)

M2=b/(a^2)

Cv=sqrt(M2-1)

gamma=1/Cv

GF=(1+1/1.6370)

beta=a/GF

V = 0.5000    2.5000    4.5000    6.5000    8.5000   10.5000   12.5000   14.5000   16.5000   19.0000

t = 0.0810 0.2850 0.2720 0.1580 0.1160 0.0540 0.0230 0.0080 0.0020 0.0010

a =5.0125

b =  34.5007

M2 =1.3732

Cv =  0.6109

gamma =1.6370

GF =1.6109

beta =  3.1117

V=0:0.1:18;

t=(2/4.3068)*((V/4.3068).^ 1.637).*exp(-(V/4.3068).^ 1.637)*100;

plot(V,t);grid on

>> t=(2/4.3068)*((V/4.3068).^ 1.637).*exp(-(V/4.).^ 1.637)*100;

W=0.5*1.22*8760*((V.^3).*t*0.001);

plot(V,W); grid on

V=[0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 19]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.

В третьем задании следует  рассчитать переходные процессы в линейных  электрических цепях постоянного  тока, вызванные включением

(отключением) коммутационного  аппарата (выключателя). Задание взято

из курсовой работы по ТОЭ, как пример еще одного способа  решения задачи расчета электрических  цепей с использованием новых  информационных технологий.

 

Исходные данные:

Вариант 13

Рис.13

R₁ = 100 Oм

R₂ = 200 Ом

R₃ = 120 Oм

L ₁ = 5 мГн

L ₂ = 1 мГн

Е = 120 В

Определить:

I₁(t), I₃(t),)-?

Электрическая схема:

 

 

 

 

 

Схема MATLAB:

 

 

 

Осциллограммы токов:

I₃(t)

I₁(t)