(1)以回路导纳矩阵来表示
对式两边左乘 Z 1 ,则有 Z 1E I
L L L L
式中,YL 是 ZL 的逆矩阵,同时也是 m*m 阶的矩阵,把它称做回路导纳矩阵。 在同一电力系统中,一般情况下有 b>2n,因此在用节点电压方程时,可以
使得其数目比回流电流的方程个数少一些。但是由于其中节点电流可以直接有电 源及符合的情况确定,所以导纳矩阵的形成和修改也很方便,所以它比电流方程 更加容易建立。
2。2 节点导纳矩阵
由式(2-1)可得对有 n 个节点的电力网络的导纳矩阵为
节点导纳矩阵的对角元素 Yii(i=1,2,…,n),称为自导纳,非对角元素 Yii(i,
j=1,2,…,n,i j),称为互导纳。 1。自导纳的物理意义
将式(2-1)展开可得
• n •
Ii Yik Uk (i=1,2,…,n) (2-13)
当给 i 施加单位电压即Ui 1,剩下的其他节点接地时,经 i 向电力网络中
•
注入电流 Ii Yii ,即有
因此,自导纳 Yii 的物理意义就是:当其他所有的节点全部都接的时,经节点
i 向网络中注入的电流。
•
以图 2-3 所示的等值电路为例,取 i=2,在节点 2 接入单位电源U 2 ,1,3 接
地,按上述可知,自导纳 Y22 为
因此,自导纳的值就是与这个所求节点连接的其他全部支路的导纳之和。
2。互导纳的物理意义
图 2-3 自导纳和互导纳的确定
同理利用展开式
Ii Yik Uk(i=1,2,…,n),当给 j 施加单位电压即U j 1,
剩下所有的节点接地,经 i 向网络中流入的电流 Ii Yij ,即有
因此,互导纳 Yij 的物理意义就是:给 j 施加单位电压时,剩下的所有节点都 接地,经节点 i 向网络中流入的电流。
•
仍以图 2-3 所示的等值电路,取 j=2,在把 2 接入单位电源U 2 ,1、3 接地,
按上述所述,便得到互导纳 Y12 、 Y32 为
由此可见,某个节点的互导纳的数值就是所求两个节点之间 j 的支路的导纳
•
的值加上负号。由于在在 j 施加单位电压时, Ii 的实际方向是流向大地的,就是
流出电流,所以与规定的是相反,所以要取负号。 依据互导纳的物理意义,可知,Yij Yji 。当两个节点 i 与 j 之间没有直接联
系时, Yij Yji =0。
3。节点导纳矩阵的特点文献综述
由 Yij Yji ,可知节点导纳矩阵是一对称的矩阵;在电力系统中,一般情况下 节点所连的支路数都是有限的,况且在节点数的增加时,两个节点之间无直接联 系的情况更普遍,在这种情况下会有很多的为零的互导纳,所以称其为稀疏矩阵。
而自导纳的数值一般都比互导纳大一些,所以又称为具有对角线优势的矩阵。所 以,因为节点导纳矩阵的这些特性功能,这有利于节省内存,提高运算速度。[10]
2。2。2 节点导纳矩阵的形成
在计算节点导纳矩阵时,应该注意以下几点:
(1) 因为是一个方阵,所以它的阶数应该为去掉参考节点的数目。参考节点 取大地,编号为零。