กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

เมทริกซ์การยอมรับโหนด

ในวิศวกรรมไฟฟ้าเมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของโหนด (หรือเรียกสั้นๆ ว่าเมทริกซ์แอดมิตแทน ซ์ ) คือเมทริกซ์N x N ที่อธิบายระบบไฟฟ้าเชิงเส้นที่มี บัส N บัส โดยแสดงถึง...

เมทริกซ์การยอมรับโหนด

ในวิศวกรรมไฟฟ้าเมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของโหนด (หรือเรียกสั้นๆ ว่าเมทริกซ์แอดมิตแทน ซ์ ) คือเมทริกซ์N x N ที่อธิบายระบบไฟฟ้าเชิงเส้นที่มี บัส N บัส โดยแสดงถึง แอดมิตแทนซ์ของโหนดของบัสในระบบไฟฟ้า ในระบบจริงที่มีบัสหลายพันบัส เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์จะค่อนข้างเบาบาง บัสแต่ละบัสในระบบไฟฟ้าจริงมักจะเชื่อมต่อกับบัสอื่นๆ เพียงไม่กี่บัสผ่านสายส่ง[ 1 ] เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของ โหนด ถูกนำมาใช้ในการกำหนดปัญหาการไหลของกำลังไฟฟ้า

การก่อสร้างจากแผนภาพเส้นเดียว

เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของจุดต่อในระบบไฟฟ้า คือรูปแบบหนึ่งของเมทริกซ์ลาปลาเซียนของแผนภาพแอดมิตแทนซ์ของจุดต่อในระบบไฟฟ้า ซึ่งได้มาจากการประยุกต์ใช้กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์กับแผนภาพแอดมิตแทนซ์ของระบบไฟฟ้า โดยเริ่มจากแผนภาพเส้นเดียวของระบบไฟฟ้า แผนภาพแอดมิตแทนซ์ของจุดต่อจะถูกสร้างขึ้นโดย:

  • โดยแทนที่แต่ละเส้นในแผนภาพด้วยค่าแอดมิตแตนซ์ที่เทียบเท่ากัน และ
  • แปลงแหล่งจ่ายแรงดันทั้งหมดให้เป็นแหล่งจ่ายกระแสที่เทียบเท่ากัน

พิจารณากราฟแอดมิตแทนซ์ที่มีเอ็น{\displaystyle N}บัสเวกเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าบัสวี{\displaystyle V}เป็นเอ็น×1{\displaystyle N\times 1}เวกเตอร์ที่วีเค{\displaystyle V_{k}}แรงดันไฟฟ้าของบัสเค{\displaystyle k}และเวกเตอร์ของการฉีดกระแสไฟฟ้าเข้าสู่บัสฉัน{\displaystyle I}เป็นเอ็น×1{\displaystyle N\times 1}เวกเตอร์ที่ฉันเค{\displaystyle I_{k}}คือกระแสสะสมที่ฉีดเข้าไปที่บัสเค{\displaystyle k}โดยโหลดและแหล่งจ่ายทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับรถบัส การเข้าถึงระหว่างรถบัสเค{\displaystyle k}และฉัน{\displaystyle i}เป็นจำนวนเชิงซ้อนyเคฉัน{\displaystyle y_{ki}}และเป็นผลรวมของค่าการรับเข้าของสายทั้งหมดที่เชื่อมต่อรถบัสเค{\displaystyle k}และฉัน{\displaystyle i}ทางเข้าออกระหว่างรถบัสเค{\displaystyle k}และพื้นดินคือyเค{\displaystyle y_{k}}และเป็นผลรวมของค่าการนำไฟฟ้าของโหลดทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับบัสเค{\displaystyle k}.

พิจารณาการฉีดกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันฉันเค{\displaystyle I_{k}}ขึ้นรถบัสเค{\displaystyle k}การนำกฎปัจจุบันของ Kirchhoff มาใช้

ฉันเค=ฉัน=1,2,,เอ็นฉันเคฉัน{\displaystyle I_{k}=\sum _{i=1,2,\ldots ,N}I_{ki}}

ที่ไหนฉันเคฉัน{\displaystyle I_{ki}}กระแสไฟฟ้ามาจากรถบัสเค{\displaystyle k}ไปรถบัสฉัน{\displaystyle i}สำหรับเคฉัน{\displaystyle k\neq i}และฉันเคเค{\displaystyle I_{kk}}กระแสไฟฟ้ามาจากรถบัสเค{\displaystyle k}ลงดินผ่านโหลดบัส เมื่อใช้ กฎ ของโอห์มกับแผนภาพแอดมิตแทนซ์ แรงดันบัส กระแสสาย และกระแสโหลดจะเชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์ดังนี้

ฉันเคฉัน={วีเคyเค,ถ้าฉัน=เค(วีเควีฉัน)yเคฉัน,ถ้าฉันเค.{\displaystyle I_{ki}={\begin{cases}V_{k}{y_{k}},&{\mbox{if}}\quad i=k\\(V_{k}-V_{i})y_{ki},&{\mbox{if}}\quad i\neq k.\end{cases}}}

ดังนั้น,

ฉันเค=ฉัน=1,2,,เอ็นฉันเค(วีเควีฉัน)yเคฉัน+วีเคyเค=วีเค(yเค+ฉัน=1,2,,เอ็นฉันเคyเคฉัน)ฉัน=1,2,,เอ็นฉันเควีฉันyเคฉัน{\displaystyle I_{k}=\sum _{i=1,2,\ldots ,N \atop i\neq k}{(V_{k}-V_{i})y_{ki}}+V_{k}y_{k}=V_{k}\left(y_{k}+\sum _{i=1,2,\ldots ,N \atop i\neq k}y_{ki}\right)-\sum _{i=1,2,\ldots ,N \atop i\neq k}V_{i}y_{ki}}

ความสัมพันธ์นี้สามารถเขียนได้อย่างกระชับในรูปแบบเมทริกซ์โดยใช้เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของโหนดวาย{\displaystyle Y}เป็นเอ็น×เอ็น{\displaystyle N\times N}เมทริกซ์ที่ทำให้แรงดันบัสและการฉีดกระแสเป็นไปตามกฎของโอห์ม

วายวี=ฉัน{\displaystyle YV=I}

ในรูปแบบเวกเตอร์ รายการที่ป้อนวาย{\displaystyle Y}จากนั้นค่าเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยสมการสำหรับการฉีดกระแสไฟฟ้าเข้าไปในบัส ส่งผลให้ได้

วายเคเจ={yเค+ฉัน=1,2,,เอ็นฉันเคyเคฉัน,ถ้าเค=เจyเคเจ,ถ้าเคเจ.{\displaystyle Y_{kj}={\begin{cases}y_{k}+\sum _{i=1,2,\ldots ,N \atop i\neq k}{y_{ki}},&{\mbox{if}}\quad k=j\\-y_{kj},&{\mbox{if}}\quad k\neq j.\end{cases}}}
รูปที่ 1 : แผนภาพค่าการนำไฟฟ้าของวงจรสามบัส

ยกตัวอย่างเช่น พิจารณาแผนภาพแอดมิตแทนซ์ของเครือข่ายสามบัสที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ดังแสดงในรูปที่ 1 เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ที่ได้จากเครือข่ายสามบัสในรูปคือ:

วาย=(y1+y12+y13y12y13y12y2+y12+y23y23y13y23y3+y13+y23){\displaystyle Y={\begin{pmatrix}y_{1}+y_{12}+y_{13}&-y_{12}&-y_{13}\\-y_{12}&y_{2}+y_{ 12}+y_{23}&-y_{23}\\-y_{13}&-y_{23}&y_{3}+y_{13}+y_{23}\\\end{pmatrix}}}

ทางเข้าแนวทแยงวาย11,วาย22,...,วายnn{\displaystyle Y_{11},Y_{22},...,Y_{nn}}ค่าเหล่านี้เรียกว่าค่าแอดมิตแทนซ์ของโหนดในเครือข่าย ค่าที่ไม่ใช่แนวทแยงคือค่าแอดมิตแทนซ์ร่วมของโหนดที่สอดคล้องกับดัชนีของค่าเหล่านั้น เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์วาย{\displaystyle Y}โดยทั่วไปแล้วจะเป็นเมทริกซ์สมมาตรเนื่องจากวายเคฉัน=วายฉันเค{\displaystyle Y_{ki}=Y_{ik}}อย่างไรก็ตาม การขยายแบบจำลองเส้นอาจทำให้วาย{\displaystyle Y}ไม่สมมาตร ตัวอย่างเช่น การสร้างแบบจำลองหม้อแปลงเปลี่ยนเฟส ส่งผลให้ได้เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์แบบเฮอร์มิเชียน[ 2 ]

แอปพลิเคชัน

เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์มักใช้ในการกำหนดปัญหาการไหลของพลังงาน[ 3 ] [ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

  • โปรแกรมและซอร์สโค้ด AC/C++ สำหรับคำนวณเมทริกซ์ Ybus และ Zbus
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nodal_admittance_matrix&oldid=1358404422 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เมทริกซ์การยอมรับโหนด

ในวิศวกรรมไฟฟ้าเมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของโหนด (หรือเรียกสั้นๆ ว่าเมทริกซ์แอดมิตแทน ซ์ ) คือเมทริกซ์N x N ที่อธิบายระบบไฟฟ้าเชิงเส้นที่มี บัส N บัส โดยแสดงถึง...

การก่อสร้างจากแผนภาพเส้นเดียว

เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์ของจุดต่อในระบบไฟฟ้า คือรูปแบบหนึ่งของ เมทริกซ์ลาปลาเซียน ของแผนภาพแอดมิตแทนซ์ของจุดต่อในระบบไฟฟ้า ซึ่งได้มาจากการประยุกต์ใช้ กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ กับแผนภาพแอดมิตแทนซ์ของระบบไฟฟ้า โดยเริ่มจาก แผนภาพเส้นเดียว ของระบบไฟฟ้า...

แอปพลิเคชัน

เมทริกซ์แอดมิตแทนซ์มักใช้ในการกำหนด ปัญหาการไหลของพลังงาน [ 3 ] [ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

พารามิเตอร์การยอมรับ การวิเคราะห์โหนด ซบุส