电力系统潮流计算.ppt

支路开断模拟或开断潮流作为在线应用时，对计算速度要求很高，所以需要快速求解。 常用的计算方法有： 直流法、 补偿法、 灵敏度分析法， 这些方法各具特色，现分别介绍如下。 1 直流法 直流潮流模型把非线性电力系统潮流问题简化为线性电路问题，从而使分析计算非常方便。直流潮流模型的缺点是精确度差，只能校验过负荷，不能校验电压越界的情况。但直流潮流模型计算快，适合处理断线分析，而且便于形成用线性规划求解的优化问题．因此，得到了广泛的应用。 直流潮流数学模型 写成另一种形式 其中 直流潮流的断线模型 应用直流潮流模型求解输电系统的状态和支路有功潮流非常简单。而且，由于模型是线性的，故可以快速进行追加和开断线路后的潮流计算。 原理：原网络直流潮流公式： 当支路（或追加）开断后，而注入功率P没有变化时，直流潮流公式为： 1）阻抗矩阵的变化 设原输电系统网络的节点阻抗矩阵为x ，支路 k 两端的节点为i、j。这里的支路是指两节点间各线路的并联，线路是支路中的一个元件。当支路 增加一条电抗为 的线路（称追加线路）时，形成新的网络。 应用支路追加原理，新网络的节点阻抗矩阵为 (3-64) 式中 (3-65) (3-66) 式(3-66)可以简写为 (3-67) 式中： (3-68) 由式(3-67)可知节点阻抗矩阵的修 正量为 (3-70) 2）状态量的变化 * 问题 什么是潮流计算？ 指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。 为什么要进行潮流计算？ 电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。 如何进行潮流计算？ 简单电力网络（开式网络、环形网络、两端供电网络） 潮流计算计算机算法（高斯—赛德尔法、牛顿法、P-Q分解法） 6 2 1 4 3 5 K2ZT2 Z210 Z220 ZL2 YL2/2 YL2/2 K3ZT3 Z310 Z320 ZL1 YL1/2 YL1/2 PD+jQD K1ZT1 Z110 Z120 G 5 4 3 2 6 1 2.1.1节点类型 节点电压方程 节点功率平衡方程： 将其代入可得： 即： 所有节点的功率平衡方程 2.2.2 潮流计算数学模型节点功率平衡方程 极坐标功率平衡方程 如果将节点电压用极坐标表示则有： 牛顿法基本原理 对于非线性方程： 给定初值： 用Talor级数展开，有： 忽略高阶项，则有 牛顿法的几何意义 牛顿法计算流程 1 初始化，形成节点导纳阵，给出初值 2 令k=0 进入迭代循环 2.1 计算函数值 ，判断是否收敛 2.2 计算Jacobian矩阵 2.3 计算修正量 2.4 对变量进行修正 ，k=k+1返回2.1 3 输出计算结果 牛顿法可写成如下简单迭代格式 随着迭代的进行， 的谱半径趋近于0，因此越接近收敛点，牛顿法收敛越快，具备局部二阶收敛性 直角坐标系下的牛顿法 极坐标下牛顿 为了使Jacobian矩阵中对电压的偏导项恢复为关于V的二次函数，在对V的偏导项处乘以一个V，在V的修正项中除以一个V，则有 注意： 写成 和写成 形式相比，Jacobian矩阵相差一个负号 Jacobian矩阵不对称 Jacobian矩阵的形态 直角坐标 极坐标 极坐标下牛顿法修正方程： 将极坐标Jacobian矩阵中的电压平方项移出矩阵 则可得到矩阵J 为矩阵的简化写法，实质上应该为 Q=diag[Qi/Vi2] PQ分解法历史 1974年B.Scott在完成博士论文时提出XB型算法 1989年Van Amerongen发现BX型算法 1990 Monticelli揭示了快速分解法的收敛机理 思路 减少每次迭代所需时间（本质上是一类定Jacobian算法） 将P、Q的计算进行解耦，交替迭代 即将定Jacobian方法中 进一步化简为 1.将Jacobian矩阵非对角块设为