2-电网潮流计算.pdfVIP

电力系统潮流计算 主要参考教材： 现代电力系统分析 王锡凡 1 电力系统潮流计算 主要内容： 概述 2.1 潮流计算的数学模型 2.2 潮流计算的导纳矩阵和阻抗矩阵迭代法 2.3 潮流计算的N-R法 2.4 潮流计算的P-Q分解法 2.5 保留非线性的潮流算法 2.6 最优乘子法（病态潮流算法） 2.7 潮流迭代算法的收敛性问题 2 概 述 作为研究电力系统稳态运行情况的一种基本电 气计算，电力系统常规潮流计算的任务是根据给 定的网络结构及运行条件 （网络结构包括线路、 变电站、电源点的位置等；运行条件是指负荷的 大小及电源出力等），求出整个网络的运行状 态，其中包括各母线的电压、网络中的功率分布 以及功率损耗等等。 3 潮流计算的应用分为离线和在线应用两类。 离线应用主要有： 规划及运行规划研究 静态及暂态稳定计算 故障分析及优化计算 在线应用主要有： 随着现代化的调度控制中心的建立，为了对电 力系统进行实时安全监控，需要根据实时数据 库所提供的信息，随时判断系统当前的运行状 态并对预想事故进行安全分析，这就需要进行 广泛的潮流计算，并且对计算速度等还提出了 更高的要求，从而产生了潮流的在线计算。 4 由上可见，潮流计算是电力系统中应用最为广泛、 最基本和最重要的一种电气计算 潮流计算问题在数学上一般是属于多元非线性代 数方程组的求解问题，必须采用迭代计算方法。 自从50年代中期开始利用电子计算机进行潮流计 算以来，潮流计算是电力系统各种问题中投入研 究力量最多的领域之一，出现了大量的研究成果。 这些成果： 开拓了各种特殊性质的潮流计算问题 更多的是属于为了提高计算性能而陆续提出的 各种具体算法。 5 对于一个潮流算法，其基本要求可归纳成 以下四个方面 (1)计算速度； (2)计算机内存占用量； (3)算法的收敛可靠性； (4)程序设计的方便性以及算法扩充移植 等的通用灵活性。 这四点要求也成为本章后面评价各种潮流 算法性能时所依据的主要标准。 6 本章在对潮流计算问题的数学模型进行简 单的回顾以后，将首先转入三种最基本的 潮流算法： 高斯一塞德尔法 牛顿法 快速解耦法的讨论 这三种算法的基本原理在大学本科的《电 力系统分析》教材中已作过介绍，但鉴于 这些方法的重要性，将在大学本科《电力 系统分析》教材的基础上作进一步的讨论。 7 牛顿法的特点是将非线性方程线性化。70 年代后期，有人提出采用更精确的模型， 即将泰勒级数的高阶项也包括进来，希望 以此提高算法的性能，这便产生了保留非 线性的潮流算法。 为了解决病态潮流计算，出现了将潮流计