Алгоритмы - шпоры (Final)

62’ Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК РАСТР.

РАСТР (Учебно- научно-производственное предприятие "УПИ-Энерго Формат БД Metakit)

1. Расчет установившихся режимов (с учетом и без учета из­менений частоты), с контролем исходной информации, с воз­можностью учета ограничений по реактивной мощности, ста­тических характеристик нагрузки.

2. Эквивалентирование.

3. Расчет предельных режимов.

4. Оптимизация режимов по реактивной мощности, расчет анцапф трансформаторов с РПН.

63’ Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК ДАКАР.

ДАКАР

ОАО "Институт

'Энергосетьпроект", ООО "Элекс"

1 .Расчет установившихся режимов с учетом и без учета изме­нений частоты, с возможностью учета статических характери­стик нагрузки, потерь на корону в зависимости от напряжения и погодных условий, автоматического выбора положения ан­цапф трансформаторов с РПН.

2. Деление энергосистемы в процессе расчета режима на ряд подсистем с разными значениями частоты в каждой из них.

3. Утяжеление режимов и определение пределов мощности.

4. Расчет колебательной статической устойчивости с построе­нием областей устойчивости в координатах стабилизирующих коэффициентов и выбором настроечных параметров АРВ ге­нераторов.

5. Расчет электромеханических переходных процессов с мо­делированием действий любых устройств ПА.

6. Расчет длительных электромеханических переходных ре­жимов.

7. Расчет несимметричных, неполнофазных режимов и токов короткого замыкания.

8. Эквивалентирование режимной схемы.

9. Создание графической схемы сети и коммутационных схем подстанций.

64’ Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК МУСТАНГ.

МУСТАНГ

ОДУ Северо-запа­да

1. Расчет установившихся режимов с возможностью учета статических характеристик нагрузки и вставок постоянного тока.

2. Утяжеление и расчет предельного режима.

3. Расчет электромеханических переходных процессов с воз­можностью учета динамических характеристик нагрузки, АРВ и действия противоаварийной автоматики (ПА).

65’ Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК EuroStag.

EUROSTAG

"Electricite de France", "Tractebel"

1. Расчет установившихся режимов с учетом изменения частоты и без в режимах off-line и on-line.

2. Расчет колебательной устойчивости в виде экспорта линеаризованной системы уравнений в подпрограмму расчета собственных значений для проведения модального анализа.

3. Расчет динамической устойчивости (электромагнитные и электромеханические переходные процессы).

4. Расчет длительных переходных процессов.

66’ Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК Космос.

КОСМОС

Институт электродинамики НАН Украины, Киев

1 Оперативные расчеты режимов ЭЭС на основе телеметрической информации. В состав комплекса входят программы решения следующих задач:

1.1 формирование расчетной схемы;

1.2 оценивание состояния;

1.3 построение модели режима по расширенной схеме, включающей внутренние и внешние ненаблюдаемые фрагменты;

1.4 расчет установившихся и самоустанавливающихся по частоте режимов;

1.5 утяжеление по заданным траекториям;

1.6 оптимизация по реактивной мощности.

2. Оптимизация режимов по активной мощности для обеспечения функционирования энергорынка (оптимизация для ФО-РЭМ).

Источником информации о параметрах текущего или какого-либо ретроспективного режима служат базы данных оперативного управления, создаваемые и обслуживаемые оперативно-информационными комплексами (ОИК).

67’ Градиентный метод расчета уравнений УР. Сущность, область сходимости.

Трудоемкий, медленно сходится. Но: ОЧЕНЬ большая область сходимости. Дает возможность ввести режим в область существования, когда другие методы не позволяют это сделать.

Формируется

Находится минимум :

Т.к. то

Найдя , решим исходную систему уравнений. Необходимое условие :

grad – движение к max. -> к min – «анти-grad»:

Решение:

68’ Система уравнений, характеризующая необходимое условие минимума функции в градиентном методе расчета УР.

Формируется

Находится минимум .

Необходимое условие :

Найдя , решим исходную систему уравнений.

(От автора: В принципе, система, про которую спрашивается в вопросе – это то, что в прямоугольнике. Что про это говорить – хрен его знает!..)

69’ Понятие градиента, антиградиента функции . Математическая формулировка итерационного процесса градиентного метода расчета УР.

Находится минимум :

Решение:

grad – движение к max. -> к min – «анти-grad»:

Нахождение градиента:

В матричной форме:

Итерационный процесс:

70’ Матричное выражение градиента функции Ф(х) в градиентном методе расчёта УР. В матричной форме: Транспонированный | Матрица Якоби вектор небаланса |	71’ Алгоритм решения системы уравнений УР градиентным методом. Алгоритм: Для Х(k) находим Проверяем: Если да, то расчёт закончен. Или проверяем: Если п.2 не выполняется, то: Выбирается шаг t для движения в направлении антиградиента. Находим следующее приближение переменных: Повторить с п.1	72’ Понятие шага t и способы его выбора в градиентном методе расчёта УР. Шаг t – шаг, который мы делаем в направлении антиградиента Выбирается эмпирически Выбирается аналитическими методами См. билеты 73,74	73’/74’ Аналитический способ определения оптимального шага tопт в градиентном методе расчёта УР. - Ф зависит только от шага. Сначала делаем пробный шаг, а потом подходим к оптимальному (4) (5)
73’/74’ Продолжение. : ; При приближении к min область сходимости метода замедляется- нужно искать свой оптимальный шаг. Но область сходимости всё равно очень большая. Для расчёта режимов метод не применяется в силу своей сложности, применяется для оптимизационных задач.	1. Области рационального использования средств ВТ. Характеристика каждой из областей. 2. Техническая постановка задачи расчета установившегося режима (УР). Самостоятельное и подчиненное значение расчетов УР. Результаты расчета УР. 3. Классификация элементов ЭЭС (активные, пассивные, узловые, линейные). Модели всех элементов ЭЭС. Классификация узлов. 4. Модель ветви, модель узла. Генераторные, нагрузочные узлы. Базисный узел. 5. Обобщенная статическая характеристика нагрузки по напряжению (СХН).Возможность представления нагрузки различными способами на основе СХН. 6. Представление исходных данных об ЭЭС для расчета УР в ней. 7. Ядро информационно-вычислительной системы. База данных. Модели данных. СУБД и ее функции. 8. Основные уравнения, описывающие установившийся режим ЭЭС. Узловое уравнение состояния ЭЭС (в форме баланса токов, мощности). 9. Базисный и балансирующий узлы. Требования к выбору балансирующего узла. 10. Базисный узел. Необходимость задания базисного узла в расчетах УР. 11(вместе с «9»).Балансирующий узел. Требования к выбору балансирующего узла. 12.Узловое уравнение состояния ЭЭС в форме баланса токов или мощности при условии совмещения базисного и балансирующего узлов. 13.Формирование матрицы узловых проводимостей. Алгоритм и программная реализация. 14.Алгоритмическая и программная реализация формирования матрицы узловых проводимостей Y. 15. Учет трансформаторных связей в схеме замещения электрической сети. 16.Учет трансформаторных ветвей при формировании матрицы узловых прово­димостей Y. 17.Прямые и итерационные методы решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Необходимость использования этих методов для решения задач расчета установившихся режимов. ----МЕТОД ГАУССА-и –ХРАНЕНИЕ МАТРИЦ--18.Метод Гаусса с обратным ходом. Вычислительная схема прямого и обратного хода. Преимущества, недостатки метода. 19. Алгоритмическая и программная реализация метода Гаусса с обратным ходом. 20. Принципы учета слабой заполненности сетевых матриц при использовании метода Гаусса. 21. Порядок исключения неизвестных в методе Гаусса с обратным ходом. 22. Коэффициент заполненности матриц. Хранение ненулевых элементов матриц. 23. Алгоритмы упорядочения, их классификация. 24. Хранение слабозаполненных матриц. Схемы упаковки матриц. Требования к схемам хранения матриц. 25. Алгоритм формирования матрицы Y в компактной форме. 26.Алгоритмическая и программная реализация формирования матрицы Y в компактной форме. ---МЕТОД ЗЕЙДЕЛЯ-----27.Итерационные методы расчета установившихся режимов (поузловые, одновременного решения уравнений). Области сходимости, вычислительная эффективность. Алгоритм расчета УР методом Зейделя. 28. Метод Зейделя применительно к решению нелиней ного узлового уравнения в форме баланса токов. 29. Алгоритмическая и программная реализация метода Зейделя. З0. Свойства метода Зейделя, используемого для расчета установившихся режи­мов сложных ЭЭС. Коэффициент ускорения.	31.Достаточные условия сходимости метода Зейделя применительно к решению нелинейного узлового уравнения в форме баланса токов. 32.Вычислительная схема метода Зейделя при задании генераторных узлов в форме Pг, Uг. ----РАЗЛ.МЕТОДЫ-ДЛЯ-БАЛ-ТОКОВ----33.Решение нелинейного узлового уравнения в форме баланса токов на основе метода Гаусса. Блок-схема алгоритма расчета установившегося режима. 34.Решение нелинейного узлового уравнения в форме баланса токов на основе обращения матрицы Y. Блок-схема алгоритма расчета установившегося режи­ма. 35.Решение нелинейного узлового уравнения в форме баланса токов на основе L-H факторизации матрицы Y. Блок-схема алгоритма расчета установившего­ся режима. З6. Решение уравнений установившегося режима на основе L-H факторизации матрицы коэффициентов. Вычислительная схема прямой и обратной подста­новки. 37. L-H факторизация матрицы коэффициентов системы линейных алгебраиче­ских уравнений (матрицы А). Алгоритм вычисления элементов факторизованной матрицы. 38. Алгоритмическая и программная реализация L-H факторизации матрицыА. 39.Методы, используемые для расчета УР при записи узловых уравнений в форме баланса токов. 40.Методы расчета режимов, основанные на сочетании методов Зейделя и Гаусса. Достоинства и недостатки. 41.(вместе с «39»)Методы, применяемые для решения комплексного узлового уравнения в форме баланса токов. –НЬЮТОН-ПРЯМ-и-ПОЛЯРН-СИСМЫ-КООРД---- 42.Методы расчета установившегося режима, требующие разделения узлового уравнения в комплексной форме на два уравнения с действительными коэф­фициентами. Прямоугольная и полярная системы координат. 43.Узловое уравнение состояния электрической системы в форме баланса мощно­сти, записанное в прямоугольной системе координат. 44.Узловое уравнение состояния электрической системы в форме баланса мощно­сти при записи напряжений в полярной, а проводимостей - в прямоугольной системах координат. 45.Узловое уравнение состояния электрической системы в форме баланса мощности, записанное в полярной системе координат. 46.Возможные формы записи нелинейных узловых уравнений установившегося режима для решения их методами, требующими разделения комплексных I ременных на действительные составляющие. 47.Метод Ньютона решение узлового уравнения методом Ньютона, записанного в прямоугольной и полярной системе координат. 48.Зависимость размерности системы уравнений установившегося режима от формы записи и формы представления генераторных узлов. 49.3ависимость размерности матрицы Якоби от формы представления генераторных узлов и системы координат, в которой записаны узловые уравнения в форме баланса мощности. 50.Аналитическое выражение элементов матрицы Якоби узловых уравнений в форме баланса мощности, записанных в полярной системе координат. 51.Свойства матрицы Якоби. Свойства метода Ньютона. 52.Модификации метода Ньютона. 53.Модифицированный метод Ньютона. Сущность и область сходимости. 54. Метод Ньютона по параметру. Сущность и область метода.	55.Способы определения параметра t в методе Ньютона по параметру. 56.Метод Ньютона с разделением переменных (блочная диагонализация матрицы Якоби). Сущность и область сходимости метода. 57.Модификации метода Ньютона, сокращающие объем вычислений на каждой итерации. Скорость и область сходимости этих методов. 58.Методы расчета установившихся режимов сложных ЭЭС, их сопоставление. 59.Использование метода Гаусса, обращения или L-H факторизации матрицы коэффициентов системы линейных алгебраических уравнений в расчетах ре­жимов методом Ньютона. 60.Возможные методы решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) в расчетах установившихся режимов методом Ньютона. ------ПК--------------61.Характеристика современных программно-вычислительных комплексов (ПВК), содержащих расчет установившихся режимов. 62.Основные задачи, решаемые на основе использования ПВК РАСТР. 6З.ПВК ДАКАР. 64. ПВК МУСТАНГ. 65. ПВК EUROSTAG. 66 ПВК КОСМОС . ------ГРАДИЕНТ---- 67 Градиентный метод расчета уравнений УР. Сущность, область сходимости. 68. Система уравнений, характеризующая необходимое условие минимума функции Ф(х) в градиентном методе расчета УР. 69. Понятие градиента, антиградиента функции Ф(х). Математическая формули­ровка итерационного процесса градиентного метода расчета УР. 70. Матричное выражение градиента функции Ф(х) в градиентном методе расчета УР. 71. Алгоритм решения системы уравнений УР градиентным методом. 72. Понятие шага t и способы его выбора в градиентном методе расчета УР. 73. Аналитический способ определения оптимального шага tonт в градиентном методе расчета УР. 74. Понятия пробного (tпр) и оптимального (tопт) шагов в градиентном методе расчета УР. Аналитическое выражение оптимального шага tопт.

© Все авторские права принадлежат группе Э-6-03 и Э-7-03, Deamonn благодарит всех кто откликнулся за помощь и

проклинает всех халявщиков 