P-Q分解潮流计算实验.doc

xxxx实验报告 学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期： 2010.10.16 实验成绩： 一、实验项目名称 P-Q分解法潮流计算实验 二、实验目的与要求： 目的：电力系统分析的潮流计算是电力系统分析的一个重要的部分。通过对电力系统潮流分布的分析和计算，可进一步对系统运行的安全性，经济性进行分析、评估，提出改进措施。电力系统潮流的计算和分析是电力系统运行和规划工作的基础。潮流计算是指对电力系统正常运行状况的分析和计算。通常需要已知系统参数和条件，给定一些初始条件，从而计算出系统运行的电压和功率等；潮流计算方法很多：高斯塞德尔法、牛顿拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯塞德尔法、牛顿拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。　P-Q分解电力系统分析的潮流计算 或展开为： (4) 以上方程式是从数学上推倒出来的，并没有考虑电力系统这个具体对象的特点。 电力系统中有功功率主要与各节点电压向量的角度有关，无功功率则主要受各节点电压幅值的影响。大量运算经验也告诉我们，矩阵N及J中各元素的数值相对是很小的，因此对牛顿法的第一步简化就是把有功功率和无功功率分开来进行迭代，即将式(4)化简为： (5) 这样，由于我们把2n阶的线性方程组变成了二个n阶的线性方程组，因而计算量和内存方面都有改善。但是，H ，L 在迭代过程中仍然不断变化，而且又都是不对称矩阵。对牛顿法的第二个化简，也是比较关键的一个化简，即把式(5)中的系数矩阵简化为在迭代过程中不变的对称矩阵。 众所周知，一般线路两端电压的相角差是不大的(通常不超过10~20度)，因此可以认为： (6) 此外，与系统各节点无功功率相应的导纳必定远远小于该节点自导纳的虚部，即： 因此， (7) 考虑到以上关系后，式(5)中系数矩阵中的元素表达式可以化简为： (8) 这样，式(5)中系数矩阵可以表示为： (9) 进一步可以把它们表示为以下矩阵的乘积： (10) 将它代入(5)中，并利用乘法结合率，我们可以把修正方程式变为： (11) 及 (12) 将以上两式的左右两侧用以下矩阵左乘 = 就可得到 (13) 及 (14) 以上两式就是P-Q分解法达到修正方程式，其中系数矩阵只不过是系统导纳矩阵的虚部，因而是对称矩阵，而且在迭代过程中维持不变。它们与功率误差方程式 （15） （16） ? 构成了P-Q分解法迭代过程中基本计算公式，其迭代步骤大致是： 根据求得的Y矩阵形成有功迭代和无功迭代的简化雅可比矩阵。 给定各节点电压相角初值和各节点电压初值 (2)根据(15)计算各节点有功功率误差，并求出 (3)解修正方程式(13)，并进而计算各节点电压向量角度的修正量 (4)修正各节点电压向量角度； (17) (5)根据式(16)计算各节点无功功率误差，计算时电压相角用必威体育精装版的修正值，并求出 (6)解修正方程式(14)，求出各节点电压幅值的修正量 (7)修正各节点电压幅值 (18) (8)返回(2)进行迭代，直到各节点功率误差及电压误差都满足收敛条件。 2.理论数据： 在上图所示的简单电力系统中，网络各元件参数的标么值如下： , , 系统中节点1、2为PQ节点，节点3为PV节点，节点4为平衡节点，已给定 P1s+jQ1s=-0.30-j0.18 P2s+jQ2s=-0.55-j0.13 P3s=0.5 V3s=1.10 V4s=1.05∠0° 容许误差ε=10-5 节点导纳矩阵： 各节点电压： 节点 e f v ζ 0.984637 -0.008596 0.984