有关矩阵、回路矩阵和割集矩阵的联络
关于同一个电路,若各支路,节点的编号及方向均相一同,其列写出的有关矩阵,回路矩阵和割集矩阵之间存在着必定的联络。
关于图1所示的有向图,选支路1、2、3为树支,作单树支割集如图所示,则可写出其底子回路矩阵与底子割集矩阵如下:
图 1
用左乘,可得:
即有:
(1)
由矩阵性质可得另一办法为:
(72)
此二式反映了一样编号的网络中,底子割集矩阵与底子回路矩阵之间的联络。
关于式1的通常证实可简略描绘如下:令,则D中任一元素为,下标j标明第j条单连支回路,k标明第k个割集,而则标明把第j回路中i支路元素与第k割会集i支路元素相乘。显着,若i支路不是一同包括在j回路与k割会集,则其乘积必为零。而一同包括在j回路与k割会集的支路条数必为偶数。因为若移去k割集的悉数支路,则电路分为独立的两有些。若闭合回路跨过两有些电路,显着其联接两有些的支路条数(包括在k割会集)必为偶数条。例如关于图1所示的网络,一同包括在割集1与回路1(由支路4构成的单连支回路)中的支路为4与1。
关于成对出如今回路和割会集的支路,假设二条支路方向与回路一同,(此刻对应行中二个元素同号),则该二条支路与割集方向必一正一反(此刻对应行中二个元素异号),则的值必为零。反之,若二条支路方向与回路方向一正一反,则有关于割集方向必同号,其乘积亦为零。可见矩阵D中元素均为零,然后可推出式(1)。
若网络支路编号严厉按先树支后连支编列,则式(1)可写为:
即有:
(3)
式中,标明由树支构成的回路矩阵子矩阵;标明由连支构成的割集矩阵子矩阵。
关于图1的电路,若设节点4为参阅节点,写出它的有关矩阵为:
用A左乘,得:
即有:
(7-5-4) 或 (5)
实习上若挑选割集只围住一个节点,且割集方向脱离节点,则这么构成的割集即为有关矩阵A,便是说有关矩阵无非是割集矩阵的一种办法。由式(1)即可知式(4)树立。
假设支路编号按先树支后连支办法,则有关矩阵可标明为,其间标明由悉数树支元素构成的子矩阵,标明由连支元素构成的子矩阵。式(4)可描绘为:
上式左乘,可得:
即有:
(6)
据此,底子回路矩阵可写成:
(7)
从该表达式可见,关于一个支路编号选用先树支后连支办法的电路,其底子回路矩阵可经过有关矩阵求得。
同理,由式(3)及式(6)可得,,因此底子割集矩阵又可表达为: (8)
由式可知,底子割集矩阵可由有关矩阵求得。
当选用核算机辅佐核算树立状况方程时,直接写回路矩阵或割集矩阵通常比照艰难,而推求有关矩阵却很便当。因此在实习运用时通常由有关矩阵经过式(7)和式(8)求得回路矩阵与割集矩阵。
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