Ossanna方法是一种强大且有用的方法[13]。该方法基于从R端看进去的三相电网的单相模型,在各相复功率固定的条件下,导出了一种简单的算法,用于确定R端电压的可能运行状态(从而确定电流的可能运行状态)。该方法是一种解析的直接计算的方法,避免了一直所采用的迭代算法。该方法提供了一套强有力的工具,用于进一步研究PQ能力图中受端功率区域内部和外部的稳态运行点,并能用于确定物理可行性的约束条件。
首先确认这样一个事实,电缆系统可以通过如图3-32所示的从R端看进去的典型电路来进行分析。
图3-32 网络模型和相量u(标幺值)
对于图3-32所示的电路,存在如下关系:
这里为R端的短路电流,并且下式成立:
如果采用标幺制(完全与J.Ossanna在20世纪初所做的那样),并取基准值如下:
再将摆在实轴上,可以得到如下的标幺值关系:
其中,
参见相量图。
将式(3-32)中的实部和虚部展开,可以得到如下的方程组:
这样,根据式(3-34)可以直接得到
uy=ssin χ=ηOss(ηOss为Ossanna参数) (3-35)代入到式(3-33)中有
(www.daowen.com)
根据式(3-36)可以得到:
需要强调的是,ζOss必须在实轴上才具有物理的可行性(参见文献[13]中的描述)。
因此,可以解析地确定R端两个可能的相量和,每个相量都与同一个固定功率(p.u.)相容:
由于式(3-42)是物理可行性的约束条件,因此ζOss变为复数就是一个警告信息。通过和可以求出绝对值。
针对那个年代可预见的交流架空线路,这些关系式构成了Ossanna所开展的广泛而有趣的研究工作的基础[13,14],而现在这些关系式为本书加强对PQ能力图的分析提供了有意义的帮助。
对于目前所论述的问题,可以断言,由式(3-41)给出的相量u2总呈现出非常小的模值(因此具有最大的电流),并且除了明显的理论兴趣之外,主要用作电压崩溃的一个精确指标。因此,在致力于可行运行状态的PQ能力图的研究中,仅仅考虑式(3-40)。
根据式(3-40)和式(3-41),立即可以导出的关系式(u1)*[13]。此关系式清楚地表明如果u1接近于1的话,u2不可能接近于1。
因此,一旦复功率确定,以式(3-40)为基础,只需要很少几个简单的文件,不但能够将R端和S端的详细稳态运行特性自动显示出来,而且通过2.5节所描述的矩阵技术,还能将沿线路上各点的详细稳态运行特性自动显示出来。通过这种方法,可以对受端功率区域的内部和外部进行完全的研究,也可以对不同于约束条件式(3-1)和式(3-2)的情况进行研究。
例如,针对#b电缆、d=60km和ξsh=0.608的情况,采用Ossanna方法研究电缆沿线的运行特性。当假定线路有表3-3中的三相功率时,可以得到沿电缆线路的运行特性变化曲线,如图3-33所示。
图3-33 对应#b电缆在d=60km和ξsh=0.608及表3-3所列受端状态1~9下的沿线电压和电流模值变化曲线
表3-3 三相受端功率SR=3S0R
(续)
很容易看出,采用合适的参考方向,固定的复功率可以位于任何象限中。
对于电缆路径中具有高热阻率的地段,为了使温度检查精细化,得到沿电缆线不同点上的电流模值是极其有用的。
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