ch3网络撕裂法

2013/10/10 1 第三章第三章 网络撕裂法网络撕裂法 介绍用于大型电网络 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 计算的各种撕裂方法介绍用于大型电网络分析计算的各种撕裂方法。 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括：支路撕裂法、支路排序法、节点撕裂法、回路分析 法和多端口撕裂法。 3.1 3.1 概述概述 第3章 网络撕裂法 大规模网络 若干小规模网络 计算、分析 撕裂 支路、节点 子网络结论分析结果 修正 节点法、回路法、 割集法 第3章 网络撕裂法 3.2 3.2 支路撕裂法支路撕裂法 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ：保留网络N1、N2仍是连通的；被撕支路不含独立源 无耦合 第3章 网络撕裂法 1. 被撕支路信息描述： T 1 2 pI I I     T 1 2 pV V V     I  V  V Z I   A被撕支路和原网络全部节点的关联矩阵 2子网络节点电压方程 a. 拓扑关系： b. VCR： 支路撕裂节点分析法推导 1 1 1 2 2 2 n n n n n n Y V J Y V J    2.子网络节点电压方程： 1 2 0 0 n n Y Y     1 2 n n V V     1 2 n n J J      N1： N2： 3. 修正 将被撕支路的电流作为各节点的附加注入电流 nJ  1 2 n n J J      A I   4. 附加方程 T 0nA V Z I   T nV A V  第3章 网络撕裂法 Y 0     支路撕裂节点分析法结论结论 1 2 T n n Y AY A Z          0 0 1 2 n n V V I       1 2 0 n n J J        最终原网络N的方程 求解时注意消元步骤 需要列写的矩阵：Yn1、Yn2 、Jn1 、Jn2 、A、Z Yn1：N1独立结点  N1独立结点 Yn2： N2独立结点  N2独立结点 Jn1： N1独立结点  1 Jn2： N2独立结点  1 A ： N 独立结点 被撕支路 Z ：被撕支路 被撕支路 例1. 列节点电压方程。Is1=1A， Is2=2A， R1=1， R2=0.5，=3。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 2 3 (0) 解：子网络的节点导纳矩阵为： 1 1 1 1 2 3 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 n n n R R R Y Y Y R R R R             2 1 2 3      A  支路 1 2 3 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1           (1) (2) (3) (4) (5) (6) Z  1 0 0 0 0.5 0 0 0 1       支路 1 2 3 1R  2013/10/10 2 最终方程为： 1 2 T n n Y AY A Z          0 0 1 2 n n V V I       1 2 0 n n J J        0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0  2 1 2 3  2 1 2 3  1 2 3 4 n n n n V V V V 1 0 0 0 sI 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1   1 0 0 0 0.5 0 0 0 1    2 1 2 3  0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1    5 6 n n V V 1 2 3    I I I = 2 0 sI 0 = 0 2 0 第3章 网络撕裂法 实际结构不变，支路按先保留、后撕裂的次序排列，节点分析法 特点：撕裂支路可含独立源 3.3 3.3 支路排序法支路排序法 1.网络信息描述   1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A        A A 支路撕裂节点分析法推导   A A A     0 0 0 0 0 0 0 0 A              mA b I I I        b V V V        s s s V V V        s s s I I I        0 0 b b b Y Y Y        0 0 b b b Z Z Z        第3章 网络撕裂法 2. KCL方程 0bAI  A A    0 I I        0A I A I     由复合支路伏安特性得 s b b sI I Y V Y V        3. VCR方程 4. KVL方程 T T Tb n n V A V A V VV A                   T nV A V  T          n b b s sA V V Z I Z I V T b n b s sA Y A V A I A Y V A I            5. 附加方程 第3章 网络撕裂法 T T                                n b s sb b s sb V A Y V A IA Y A A I Z I VA Z 原网络方程 T                        n n n b Y A V J A Z I E 支路排序节点分析法结论结论 需要列写的矩阵 Y J A Z E 节点电压 1 1 1 T 1 1 1                     n n n n b n n n bV Y J Y A Z A Y J Y A Z E T 1        b b nZ Z A Y A记 求解时注意消元步骤 需要列写的矩阵：Yn、Jn、A、Zb、E Yn：所有保留部分的节点导纳矩阵(分块对角阵)： N独立结点  N独立结点 Jn：N 独立结点  1 A ： N 独立结点 被撕支路 Zb ：被撕支路 被撕支路 E ：被撕支路  1 ：Vs与支路方向一致取“+” 例2. 列节点电压方程。 2 2 21 1 10.5 0.52A 1A (1) (2) (3) (4) 解：保留网络的节点导纳矩阵为： 2 0 0 J       T                        n n n b Y A V J A Z I E 1 11 0 0 2 2 1 1 1 0 0 2 2 0.5 1 10 0 1 2 2 nY               1 2 (0) 0   A  0 1 1 0 1 0 0 1        (1) (2) (3) (4) 1 0 0 2b Z       2 2 1 1 10 0 2 2 0.5      支路 1 2 0 2 E      1 2 3 4 n n n n V V V V 1 2   I I = 2 0 0 0 1.5 0.5 0 0 0.5 2.5 0 0 0 0 1.5 0.5 0 0 0.5 2.5     0 1 1 0 1 0 0 1   0 1 1 0 1 0 0 1   1 0 0 2   0 2 3.4 3.4 节点撕裂法节点撕裂法 第3章 网络撕裂法 把部分节点先移走，与这些节点关联的支路也全部移走方 式 要求：1) 保留网络仍是连通的； 2) 保留网络有一个断点，这个断点和各子网络都直接相连； 3) 断点为参考点。 节点撕裂法推导 节点   保留 被撕 n n n V V V         1 2 保留 被撕支路 1.网络信息描述 1 2 I I I         bY A  1 2   节点 保留 被撕 1 1 2 0 0         A A A A  1 2 1 2 0 0 0 0 0 0          b b b Y Y Y  1 2 2013/10/10 3 第3章 网络撕裂法 修正 节点注入电流 11 A I 修正后保留网络方程 1 1n n nY V A I J      TA V  T T T 0A A A     n V    T T T 1 1 nA V A V A V           bV V      n n nY V J  2.保留网络的节点电压方程 3. KVL方程(全网络)+被撕VCR I1 ？ 左 乘 Yn-1 nA V  T 1 1 20 A A A        nV     T1 12 n n n A V A V A V           1 2 b b V V        得：被撕网络 T T1 1 1     b n nV A V A V T 1 1 1 1 1nZ Z A Y A       令 T T1 1 1 1 1 1 1 1n n nI Z A V Z A Y J             1 1 Z I VCR T T( )1 11 1 1 1 1 1             n n n nA Y J Y A I A V Z I Vn 第3章 网络撕裂法 1 1n n nY V A I J      n nY V   T T1 1 11 1 1 1 1 1             n n n nA Z A V J A Z A Y J 1     n n n n nY V Y V J 4. 再次修正后保留网络方程 5被撕节点KCL方程 T T1 1 1 1 1 1 1 1n n nI Z A V Z A Y J             T T5.被撕节点KCL方程 1 1 2 2 nA I A I J      T T 1 1 1 1 1 1( )b b b n nI Y V Y A V A V          T 2 2 2 2 2b b b nI Y V Y A V       T 1 1 1b nA Y A V     T T1 1 1 2 2 2( )b b n nA Y A A Y A V J        被撕网络节点电压方程 1n n n n nY V Y V J       整个网络方程 1 1 n n n n Y Y Y Y          n n V V       n n J J        第3章 网络撕裂法 T1 1 1 1   A Z A 1     n n n n nY V Y V J 节点撕裂法结论结论11 方 程 1 1 n n n n Y Y Y Y          n n V V       n n J J        其中： T1 1 1 1 1       n n nJ A Z A Y J 保留网络： A    T 1 1 1  bA Y A T T 1 1 1 2 2 2     b bA Y A A Y A 1n n n n nY V Y V J       T 1 1 1 1 1nZ Z A Y A           撕裂网络： 需要列写的矩阵： A(找出A  1A 1A 2 )、Yn、Jn、Z 1、Yb 1、Yb 2 、Jn 需要列写的矩阵： A(找出A  1A 1A 2 )、Yn、Jn、Z 1、Yb 1、Yb 2 、Jn A         1 1 2 0 0 A A A A 保留节点 被撕节点 支路保留 桥梁1 被撕2 节点撕裂法结论结论22 第3章 网络撕裂法 Yn：所有保留部分的节点导纳矩阵(分块对角阵)： (N- )独立结点  (N- )独立结点 Jn： (N- )独立结点  1 Z1 ：桥梁支路 桥梁支路 Yb1：桥梁支路 桥梁支路 Yb2：被撕支路 被撕支路 Jn：被撕独立结点  1 例3. 用节点撕裂法列节点电压方程。 (1) (2) (3) (5) (6) (4) A  1 2  1 1 2 0 0         A A A A 解： 0         = (1) (2) (3) (4) 1 2 3 4 5 6 | 7 8 | 9 10 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 n n n n Y Y Y Y          n n V V       n n J J        (0) (1) (2) (0) (3) (5) (6) (4) 1 52 3 4 6 7 89 10 0      (5) (6) -1 1 1 1 -1 -1        Yn= (1) (2) (3) (4) 2 -1 0 0 -1 3 0 0 0 0 2 -1 0 0 -1 3 (1) (2) (3) (4) Z1= Zb1 = Yb1=     7 8 1 0 0 1 7 8 Yb2=     9 10 2 0 0 1 9 10     7 8 1 0 0 1 7 8 (1) (2) (3) (5) (6) (4) 解： 1 1 n n n n Y Y Y Y          n n V V       n n J J        T 1 1 1 1 1nZ Z A Y A                Jn= (1) (2) (3) (4) -1 1 -2 2    Jn= (5) (6) -2 2 (0) (1) (2) (0) (3) (5) (6) (4) 1 52 3 4 6 7 89 10 T1 1 1 1 1    nY A Z A  T 1 1 1 1    n bY A Y A  T T 1 1 1 2 2 2       n b bY A Y A A Y A  T1 1 1 1 1          n n n nJ J A Z A Y J  2013/10/10 4 3.5 3.5 回路分析法回路分析法 第3章 网络撕裂法 保留网络各子网络无共同参考点网络无单个断点适用 回路撕裂法推导 2.网络信息描述 b b b Z Z Z        0 0 fB T b b bV V V     Tbs bs bsV V V     T bs bs bsI I I     先连支 后树支后被撕 1.支路排列次序 先保留 先连支 后树支           B B B B   0 第3章 网络撕裂法 T l l lI I I    3.待求变量 b b b b bs bsV Z I Z I V  4.元件伏安特性 5.KVL方程 f bB V  0 T f b f l f b bs f bsB Z B I B Z I B V  KCL f f f f 0       f B B B B 代入各分块矩阵 T T T T T b b b b b B Z B B Z B B Z B B Z B B Z B                     l l I I       b bs bs b bs b bs bs bs B Z I B V B Z I B Z I B V B V                       l l l l Z Z Z Z         l l I I       l l E E        需要列写的矩阵： Bf(找出BB B )、Zb、Zb、Vbs、Vbs、Ibs、Ibs 回路分析法结论结论 第3章 网络撕裂法 0       f B B B B T T T T T b b b b b B Z B B Z B B Z B B Z B B Z B                     l l I I       b bs bs b bs b bs bs bs B Z I B V B Z I B Z I B V B V                       l l l l Z Z Z Z         l l I I       l l E E        fB 保留单连支回路 被撕单连支回路 支路 保留 被撕 Zb：保留部分的支路阻抗矩阵：保留支路保留支路 Zb：撕裂部分的支路阻抗矩阵：撕裂支路撕裂支路 Vbs、 Ibs：保留支路 1 Vbs、 Ibs：撕裂支路 1        0B B B （先连支后树支） 例4. 用回路撕裂法列回路电流方程。R=1，Is1=1A， Is2=2A (1) (2) (0) (3) (5) (6)(4) (7)(8)(9)(10) 1 3 516 17(1) (2) (0) (3) (5) (6)(4) (7)(8)(9)(10) 先保留，后撕裂；先连支，后树支 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 保留：1-6连支；7-15树支； 撕裂：16-17连支；18树支。 解： 1 2 3 4 5 6 | 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 |18 fB  0       B B B   保留： 1-6连支；7-15树支； 撕裂： 16-17连支；18树支。 (1) (2) (0) (3) (5) (6)(4) (7)(8)(9)(10) 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18           = loop 1 loop 2 loop 3 loop 4 loop 5 loop 6 1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 -1 B    = loop “16” loop “17” 1 2 3 4 5 6 | 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 |18 1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 B B B (1) (2) (0) (3) (5) (6)(4) (7)(8)(9)(10) (1) (2) (3) (5) (6)(4)1 3 516 17 保留： 1-6连支；7-15树支 撕裂： Zb：15 15 Zb：33 Vbs、 Ibs：15 1 Vbs、 Ibs：3 1 (0) (7)(8)(9)(10) 2 4 67 8 9 10 11 12 13 14 1518 撕裂 16-17连支；18树支 2013/10/10 5 3.6 3.6 多端口撕裂法多端口撕裂法 第3章 网络撕裂法 假定被撕多端网络不含独立源 11 12 1 1( 1) 21 22 2 2( 1) 1 2 ( 1) Y                                  k m k m d k k kk k m Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 多端网络的定导纳矩阵 1 2 ( 1) I                k m I I I I 1 2 ( 1) Y                d k m V V V V ( 1)1 ( 1)2 ( 1) ( 1)( 1)       m m m k m mY Y Y Y 多端网络 的等效电路 第3章 网络撕裂法 原网络拓扑 撕裂后计算网络拓扑 小 结 第3章 网络撕裂法 撕裂法:计算超大型网络时，为提高计算速度，可将网络分解成若干个子 网络分别建立方程进行计算，然后再数据修正为原网络应有的结果。 支路撕裂法、支路排序法是将支路撕裂形成子网络，然后用节点电压 法分析；节点撕裂法是将部分节点及其关联的支路移走，形成子网络，然 后同样利用节点电压法进行分析。利用节点电压法分析时，要求撕裂后后同样利用节点电压法进行分析 利用节点电压法分析时，要求撕裂后 的各个子网络具有共同的参考点。 回路分析法适用于撕裂后各个子网络不具有共同的参考点的网络的分析、 计算。 在多端口撕裂法中，将网络看成由若干个多端口网络联接而成，给出每 个多端口网络的等效电路，就形成等效网络。该等效网络的节点数和支路数 于原网络相比大为减少，可以节点电压法分析。该方法适用于联系紧凑的网 络。