Учебный курс предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Электротехнические системы электроснабжения» и «Энергетический менеджмент» направления «Электротехника и электротехнологии».
Цель дисциплины – овладеть основами моделирования и расчета электрических сетей и электроустановок потребителей электроснабжающих систем промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства.
Электроснабжающей системой называют совокупность электрических сетей и электротехнических устройств, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Основными элементами ЭПС есть трансформаторы, линии электропередачи, а также электроустановки потребителей, которые предназначены для преобразования электрической энергии в другие виды энергии и выполнения определенной работы. Подавляющее большинство ЭПС питается централизованно от подстанций электроэнергетических систем.
Однако в последние годы внедряют возобновляемые источники энергии (солнечные и ветровые электростанции, малые гидроэлектростанции, когенерационные установки), которые присоединяют к распределительным сетям ЭПС.
Различают три основных вида режимов ЭПС:
- нормальный устоявшийся режим, в отношении которого проектируется ЭПС и определяются технико-экономические характеристики;
- послеаварийный установившийся режим, возникающий после аварийного отключения любого элемента или нескольких элементов сети ЭПС;
- переходный режим, во время которого система переходит из одного состояния в другой.
Дисциплина «Математические задачи электроэнергетики» изучает математические основы методов, применяемых при решении задач анализа, синтеза и частично управление электроэнергетических систем и их подсистем, задач количественной оценки режимов работы электроэнергетических систем в процессе их проектирования с применением компьютерной техники.
Дисциплина связана с высшей математикой, теоретическими основами электротехники, основами программирования и компьютерной техники, с одной стороны, и курсами специальных дисциплин со второго. По математике в первую очередь требуется знание таких разделов, как матричная и векторная алгебра, теория графов, алгебра комплексных чисел, методы решения дифференциальных уравнений, основы теории вероятностей. По теоретическим основам электротехники нужны сведения из разделов теории кругов, анализа переходных процессов и теории нелинейных кругов. Желательным является применение методов, алгоритмов и программ для компьютерного вычисления режимов электрических систем, решения задач оптимизации. Такие вычисления можно проводить с использованием известных математических пакетов Excel, MathCAD, MATLAB, а также на основе программирования с помощью известных алгоритмических языков С++, Pascal, Basic.
Рассматривая общие сведения о дисциплине, надо осознавать, что электроэнергетические системы представляют собой большие и сложные технические системы. Они состоят из большого количества элементов и описываются в общем виде системами нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Поэтому проблемы составления и решения этих систем уравнений неотъемлемые от широкого применения современных математических методов и средств вычислительной техники. Следует четко разделять задачи анализа и синтеза. При решении задач анализа для заданных структур и параметров системы, а также для заданного вида входных сигналов нужно найти вид выходных сигналов, то есть реакцию системы на возмущения. Задача синтеза требует создания структуры системы с такими параметрами, чтобы на заданные возмущения система реагировала надлежащими, заданными заранее выходными сигналами.
Следует понимать сложности решения задачи синтеза. Необходимо представлять возможности аналитических и численных методов при исследовании электрических систем и при построении их математических моделей. Надо иметь четкие представления о возможностях современного аппаратного и программного обеспечения для исследования электрических систем, знать составляющие, из которых образуются электрические системы, и их основные характеристики и параметры.
Если Вы изучаете курс «Математические задачи электроэнергетики» и Вам необходима помощь в подготовке контрольных и других видов работ обращайтесь в компанию ИЦ «KURSOVIKS».
