Формування рівнянь стану системи на базі законів Кірхгофа

Для виконання розрахунку сталих режимів електричної системи у відповідності її реальній схемі ставиться схема заміщення, яка представляє собою сукупність схем заміщення її окремих елементів, з'єднаних між собою тією ж послідовністю, що і у реальній схемі.

На мал.1,а відображена принципова схема системи, що містить дві електростанції та три понижуючі підстанції, зв'язані шістьма лініями електропередачі. Сумарне навантаження споживачів, які живляться від шин нижчої напруги кожної з підстанцій, позначене стрілками.

На мал.1,б відображена схема заміщення розглянутої системи. Джерела живлення та навантаження на ній показані задаючими струмами. Можливі й інші види зображення схем заміщення.

Опори, які входять в схему заміщення електричної системи, при розрахунках її сталих режимів звичайно приймаються постійними, тобто залежними від значень струмів та напруг. При цьому схема заміщення системи являє собою лінійний електричний ланцюг. У зв'язку з цим математичним описом сталого режиму електричної системи є рівняння стану лінійного електричного ланцюга.

Стан лінійного електричного ланцюга описується рівняннями законів Ома і Кірхгофа. Для схеми, яка зображена на мал.1,б, рівняння першого закону Кірхгофа записуються (тут і далі за позитивний приймається напрямок струму від вузла):