2.1.3 节点导纳矩阵的性质及意义
节点导纳矩阵的性质:
(1)YB为对称矩阵,Yij=Yji。如网络中含有源元件,如移相变压器,则对称性不再成立。
(2)YB对无接地支路的节点,其所在行列的元素之和均为零,即
n
n
j 1
Yi,j 0, Yj,i 0
i 1
。对于有接地支路的节点,其所在行列的元素之和等
于该点接地支路的导纳。利用这一性质,可以检验所形成节点导纳矩阵的正确性。
(3)YB具有强对角性:对角元素的值不小于同一行或同一列中任一元素。 (4)YB为稀疏矩阵,因节点i ,j 之间无支路直接相连时Yij=0,这种情况在实际电力系统中非常普遍。矩阵的稀疏性用稀疏度表示,其定义为矩阵中的零元素与全部元素之比,即 S Z/n2, 式中Z 为YB中的零元素。S 随节点数n 的增加而增加:n=50,S可达92%;n=100,S 可达90%;n=500,S可达99%,充分利用节点导纳矩阵的稀疏性可节省计算机内存,加快计算速度,这种技巧称为稀疏技术。
节点导纳矩阵的意义:
YB
是n*n阶方阵,其对角元素 Yii(i=1,2,----n)称为自导纳,非对角元
素Yij(i,j=1,2, n, i j)称为互导纳。将节点电压方程IB YBUB展开为:
I 1 Y11
I2 Y21 In Yn1
Y12
Y Y
22
n2
U Y1n1
U 2 Y2n
(2-11)
Ynn Un
/U (U 0,i,j 1,2, ,n,i j) (2-12) 可见Yii Iiij
表明,自导纳Yii在数值上等于仅在节点i施加单位电压而其余节点电压均为零(即其余节点全部接地)时,经节点i注入网络的电流。其显然等于与节点i直接相连的所有支路的导纳之和。同时可见
Yi j /I
i
U(
j
U0i, i ,j
1,。表明, n互导纳在数值上等于仅在节点jij
施加单位电压而其余节点电压均为零时,经节点i注入网络的电流,其显然等于