高等电力网络分析

1、1第六章第六章大规模电力网络的分块计算大规模电力网络的分块计算236.2.1 节点撕裂法节点撕裂法（Node Tearing） t+_Ut t+ +- -tUt6. 2 6. 2 网络分块解法网络分块解法4111112222212ttkkktkktttkttttYYUIYYUIYYUIYYYYUIiiiittiY UY UI511 ktttttiiiitiYYY Y Y11ktttiiiiiIIY Y I ttttY UI 边界节点看进去的等值导纳边界节点看进去的等值导纳移置到边界节点处的电流移置到边界节点处的电流t+_Utl 如何求如何求Ut ?61() iiiittUYIY U 肯定存在肯

2、定存在1iiY和各子系统都有关系，和各子系统都有关系，是协调变量是协调变量 t+ +- -tUt1iiYl 如何求子网络的电压如何求子网络的电压76.2.2 支路切割法支路切割法(Branch Cutting)LiLi8dLY U = I-M i-1TL Ly i = M ULi-1Ly dT-1LLYMUI=M-yi0Li1-1Li1 -19不一定存在不一定存在1111122222KKKKKTTT-112KLLYMUIYMUI=YMUIMMM-yi011111()KKTTLiiiiLiiiiiiyM Y M iM Y I1() 1,iiii LiKUYIM i10Li浮空浮空, , 不可逆不

3、可逆iiY116.2.3 广义支路切割法广义支路切割法LiTdL(Y +My M )U = IYU = IdLY U+Mi = I-10TLLM U-y i =10dTLL YMUIMyi常规支路切割法：常规支路切割法：去掉联络线后的去掉联络线后的Y12常规支路切割法：常规支路切割法：LLLLLLLLyyyyyyyyYYLLdLLyyyyYY移去联络线后的移去联络线后的Y是是块对角矩阵块对角矩阵移去联络线移去联络线13*LLLLLLyyyyyyY常规支路切割法：常规支路切割法：原网络原网络移出联络线后移出联络线后联络线联络线14块对角矩阵还是块对角矩阵块对角矩阵还是块对角矩阵*2*2*LLLL

4、yyyyY22LLLLLLyyyyyyLLLLyyyy广义支路切割法广义支路切割法加接地支路加接地支路15块对角矩阵还是块对角矩阵块对角矩阵还是块对角矩阵bY*2*2*LLLLLLyyyyyyY2Ly1111Ly 广义支路切割法广义支路切割法16TLybY = YNNbTL(YNy N )U = IbLY U+Ni = I1LLT-N Uy i = 0Li1bTLL YNUINyi0广义支路切割法广义支路切割法171bTLL YNUINyi01dTLL YMUIMyi0常规支路常规支路切割方法切割方法广义支路广义支路切割方法切割方法111()TTLbLb yN Y N iN Y IbLY UI

5、Ni有逆有逆不是联络线不是联络线潮流潮流两者对比两者对比186.2.3 统一的网络分裂解法统一的网络分裂解法（Unified Network Piecewise Solution）111222ttkkkt111222tkkTTT1t2tktttttTTT-112tLLYYMVIYYMVI=YYMVIYYYYVIMMM-yi019111T11222T22KKKTKKTTT1T2TKTTTTTYYVIYYVI=YYVIYYYYVI加边加边块对角块对角20 TTTTY VI1111 kTTTTTiTiiiTikTTTiTiiiiYYY Y YIIY Y I1(),1, iiiiiTTikVYIY V

6、子网级：子网级：协调级：协调级：216.3 6.3 大规模电力网络的分解协调计算大规模电力网络的分解协调计算1iTTTiiiiT YY Y Y1iTTiiii IY Y I1() iiiiiTTVYIY V1 kiTTTTTTiYYY1kiTTTiIII TTTTYVI i1,k子系统级子系统级协调级协调级22华中网调华中网调湖南省调湖南省调湖北省调湖北省调河南省调河南省调江西省调江西省调川渝省调川渝省调通信网华东网调华东网调华中电网分层控制系统华中电网分层控制系统电网23湖北省网计算湖北省网计算华中网调华中网调湖北省调湖北省调24华中网调华中网调湖南省调湖南省调湖南电网的计算湖南电网的计算。

7、25湖北省调湖北省调湖南省调湖南省调华中网调华中网调 河南省调河南省调分解协调计算模式分解协调计算模式26电力系统模型教员系统远动设备模型EMS高级应用SCADA电力系统远动设备教员学员调度员教员室学员室调度室电力系统调度员培训仿真系统实际调度系统EMS高级应用SCADA支撑平台图 EM S/ D TS 一体化系统示意图电力系统模型教员系统远动设备模型EMS高级应用SCADA电力系统远动设备教员学员调度员教员室学员室调度室电力系统调度员培训仿真系统实际调度系统EMS高级应用SCADA支撑平台图 EM S/ D TS 一体化系统示意图电力系统模型教员系统远动设备模型EMS高级应用SCADA电力系

8、统远动设备教员学员调度员教员室学员室调度室电力系统调度员培训仿真系统实际调度系统EMS高级应用SCADA支撑平台图 EM S/ D TS 一体化系统示意图电力系统模型教员系统远动设备模型EMS高级应用SCADA电力系统远动设备教员学员调度员教员室学员室调度室电力系统调度员培训仿真系统实际调度系统EMS高级应用SCADA支撑平台图 EM S/ D TS 一体化系统示意图电力系统模型教员系统远动设备模型EMS高级应用SCADA电力系统远动设备教员学员调度员教员室学员室调度室电力系统调度员培训仿真系统实际调度系统EMS高级应用SCADA支撑平台图 EM S/ D TS 一体化系统示意图华中网调华中网

9、调DTS河南省调河南省调DTS湖北省调湖北省调DTS江西省调江西省调DTS湖南省调湖南省调DTS网省调联合反事故演习网省调联合反事故演习27使用因子表的快速算法：使用因子表的快速算法： 111T1111222T2222KKKTKKKKT1T2TKTTT1T2TKTTTT111T222TKKKTTTYYLDYYLD=YYLDYYYYLLLLDUUUU UUU28i-1TTTiiiiT-1-1-1TiiiiiiiiiiiiiiiiTY= -Y Y Y= -L D U U D L L D UiiiiiiiiiTiiiiiTTiTiiiiiY = L D UY = L D UY= L D Ui-1TT

10、iiiiI = -Y Y IiTTTiiiiTY= -L D Ui-1TTiiiiI= -L L I29)-1iiiiiTT-1-1-1iiiiiiiiiiiiTTV = Y (I -Y V )= U D L (I -L D U V-1-1iiiiiiiiiTTV = U (L D ) I -U V )301 kiTTTTTTiYYY1kiTTTiIII TTTTYVI i1,k子系统级子系统级协调级协调级iTTTiiiiT YL D U1iTTiiii IL L I11()iiiiiiiiiTTVUL DIU V用因子表的快速算法用因子表的快速算法 计算模式：计算模式：31,?iiiiiii

11、TiiTTTLDULUY如何求iiiiiiiiiTiiiiiTTiTiiiiiYL D UYL D UYL D UiTTTiiiiT YL D U00iiiTiiiiiiiTiTiTiTTYYLDUUYLYII326.4 6.4 网络分块算法的物理解释网络分块算法的物理解释6.4.1 6.4.1 节点分裂法（节点分裂法（Norton 等值）等值）TTITTI1TI1eqY2eqI2eqY331eqY2eqYTTI1TI1eqY2eqI2eqY12TTTTTTTTYYYY12222TTY Y Y11111TTY Y Y12TTTTYY12TTTTIIII11111TY Y I12222TY Y

12、I子系统级子系统级34协调级协调级TTI1TI1eqY2eqI2eqYTI1TTTTVY I1TTYTVTTV子系统子系统1111111()TTVYIY VTTV子系统子系统2122222()TTVYIY V子系统级子系统级356.4.2 6.4.2 支路切割法（支路切割法（Thevenin等值等值) )11111()KKTTLiiiiLiiiiiiyM Y M iM Y I1() 1,iiii LiKVYIM i36iiVij1LLyijViiZjjZ1111111111TiiTiZM YMVM YI1222212222TjjTjZM Y MVM Y IjiLjjiiLVViZZy)(1协调

13、级协调级11111()KKTTLiiiiLiiiiiiyiM Y MM Y ILLiyij111Y122Y37111111()LVYIM i122222()LVYIM iLiLi子系统子系统1子系统子系统21() 1,iiii LiKVYIM iij38要点：要点：l可以同时、分别、独立求解子网络等值电路和子可以同时、分别、独立求解子网络等值电路和子网络内部电量；网络内部电量；l等值时不是求子网内部电量，而是求边界电量等值时不是求子网内部电量，而是求边界电量;l求解是解线性代数方程组，不是迭代过程；求解是解线性代数方程组，不是迭代过程；l协调变量阶次较低；协调变量阶次较低；l用低阶次协调变量计

14、算，换回子网络的可相互独用低阶次协调变量计算，换回子网络的可相互独立计算。立计算。396.5 6.5 网络分块计算的应用网络分块计算的应用l潮流；潮流；l短路；短路；l暂态稳定；暂态稳定；l经济分配经济分配; ;l大规模电力系统并行计算；大规模电力系统并行计算；l多控制中心之间的分解协调计算多控制中心之间的分解协调计算40l 问题问题1：几条联络线作为边界，请设计这种分：几条联络线作为边界，请设计这种分割模式的分解协调计算流程。割模式的分解协调计算流程。Li11122212ttkkkttttkttYYYYYYYYYY边界部分的边界部分的形状形状41(a)(b)(c)协调级协调级子系统级子系统级

15、多区域互联电力系统多区域互联电力系统子系统的子系统的等值等值联络线联络线外网等值外网等值42l问题问题2 2：如果一个省级电网由若干个（例如：如果一个省级电网由若干个（例如2020个）地区级电网组成，需要在省级调度中心对个）地区级电网组成，需要在省级调度中心对所有地区电网分别发送外网等值信息。可以采所有地区电网分别发送外网等值信息。可以采用两种方法形成每个子网的外网等值模型：用两种方法形成每个子网的外网等值模型：（1 1）用阻抗矩阵方法；（用阻抗矩阵方法；（2 2）用导纳矩阵的因子表进）用导纳矩阵的因子表进行自适应网络化简。行自适应网络化简。43EEEEEEEBBEBBBBBBBIIBIIIIIILDUU0LLDUU0LLDUEEEBEIBEBBBIIEIBIIZZZZZZZZZBBBBBBBIIBIIIIIILDUULLDUBBBIIBIIZZZZBBBIIBIIYYYYBBBIIBIIYY