第04章 复杂电力系统潮流计算.pptx

第四章复杂电力系统潮流计算;

第四章复杂电力系统潮流计算

复杂电力系统潮流计算采用计算机算法求解，一般有建立数学模型，确定解算方法，制定框图及编制调试程序这几个步骤。

潮流计算的目标

针对系统正常或故障条件下稳态运行状态的计算：给定运行方式下的各节点电压（大小、相位）以及功率分布

潮流计算的用途

检查系统各元件是否过负荷

各节点电压是否满足要求功率的分布和分配是否合理

功率损耗

数学建模：由电网参数、变量及相互关系所组成的、可反映网络性能的数学方程组：节点电压方程、回路电流方程等

确定解算方法的要求：

计算速度快、内存需求小

计算结果有良好的可靠性和可信性

简单、适用性好;

4-1复杂电力网络的数学模型

数学建模：由电网参数、变量及相互关系所组成的、可反映网络性能的数学方程组：节点电压方程、回路电流方程等

为了建立数学模型，先要了解电力系统的等值物理模型，即适合计算机计算的等值电路。

发电机：潮流计算中用输出功率和端电压表示

负荷：等值电路是接在负荷点与地之间的阻抗支路，用负荷功率表示，如需要考虑负荷静特性，负荷功率是端电压的函数

输电线和变压器用Π型等值电路;

网络是线性的，电压和电流的关系也是线性的。一般情况下电流是未知的，要用节点注入功率S来代替。用复功率、电压和线性网络表示的是非线性等值模型，即非线性数学方程式。

正方向：流入节点为正，流出节点为负，发电机的注入电流（功率）为正，负荷的注入电流（功率）为负，起联络作用的中间节点注入电流(功率）为零。

节点电压幅值参考：大地；相角参考：系统中某一节点电压4;

一、节点电压方程

《电路》课程中已经导出了运用节点导纳矩阵的节点方程

I=YU

;

节点导纳矩阵元素的物理意义

对角元素—自导纳：所有与节点i直接相连支路（包括节点i的接地

支路）导纳之和

非对角元素—互??纳：节点i,j间支路导纳的负值,i,j无直接相连支路时为零，Yij=Yji=?yij

?lYn1.1+Yn2.2+…+YniU.i+…+YnnU.n=I.n

Yji=例如Y2i=

i;;

只在节点3加电压U.3≠0,其它节点都接地U.j=0,(j=1,2,…,5,j≠i)

对角元

....

I3=y13U3+y23U3+y30U3

非对角元

I1=?y13U3

小写yij支路导纳

大写Yij导纳矩阵元素;

节点导纳矩阵的特点

n节点系统的节点导纳矩阵为n×n阶方阵

反映网络的结构，可根据网络结构直接形成 对称

复数矩阵

高度稀疏的矩阵：一个节点平均与3~5个相邻节点有直接联系;

;;

二、节点导纳矩阵的修改

电力系统分析计算中，需要对网络不同运行方式下的潮流计算，如果对网络的局部区域或个别元件作一些改变，如投入或切除一条线路或一台变压器,由于改变一条支路的状态或参数只影响该支路两端节点的自导纳和它们之间的互导纳，因此不需要重新生产导纳矩阵，只需对原有导纳矩阵作相应修改。;

在原网络中增加和去掉一条支路

节点数不变，节点导纳矩阵Y阶数不变。

原网络节点增加一接地支路，其支路导纳为yi0只有自导纳Yii发生变化：

Yi=Yii+yi0

原网络节点i,j之间增加一条支路yij，四个导纳矩阵元素发生