节点电压法介绍电力系统潮流计算的数学模型其中课件

电力系统潮流计算西安交通大学电力工程系康小宁电力系统潮流计算西安交通大学电力工程系1电力系统潮流计算的工程意义电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要内容根本目的是在给定的发电运行方式和给定的系统接线方式下确定电网的稳态运行方式，包括电网中功率的分布和各节点的电压。电力系统潮流计算是电力系统三大计算之一，并且是短路计算和稳定计算的基础。电力系统潮流计算的工程意义电力系统潮流计算是电力系统稳态分析2电力系统潮流计算的数学模型电力网络分析的一般方法：节点电压法介绍电力系统潮流计算的数学模型电力网络分析的一般方法：节点电压法3电力系统潮流计算的数学模型其中：分别称为接点注入电流向量，节电电压向量，节点导纳矩阵电力系统潮流计算的数学模型其中：分别称为接点注入电流向量，节4节点电流向量的形成所有注入节点i的有源支路电流的向量和，流入为正，流出为负电力系统潮流计算的数学模型节点电流向量的形成所有注入节点i的有源支路电流的向5导纳矩阵的形成对角元Yii：所有与节点i直接相连的支路的导纳之和非对角元Yij：节点i和节点j之间支路导纳取负值特点：高度稀疏（零元素很多）电力系统潮流计算的数学模型导纳矩阵的形成对角元Yii：所有与节点i直接相连的6电力系统潮流计算的数学模型潮流问题已知的并不是节点注入电流，而是注入功率（为什么？）展开即为：电力系统潮流计算的数学模型潮流问题已知的并不是节点注入电流，7电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（极坐标）电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（极坐标）8电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（直角坐标）电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（直角坐标）9电力系统潮流计算的数学模型节点分类当网络结构和参数已知（即导纳矩阵已知）时，每个节点共有四个变量（有功，无功，电压的幅值和相角），故对于n节点系统，共有4n个变量。而上述模型只有2n个方程。故对每个节点，必须要进行一定约束，才能求解。这是节点分类的原因电力系统潮流计算的数学模型节点分类10电力系统潮流计算的数学模型PQ节点节点注入有功P和无功Q给定的节点。一般包括纯负荷节点，联络节点，有功和无功出力给定的发电机节点。数学模型即为前述模型电力系统潮流计算的数学模型PQ节点11电力系统潮流计算的数学模型PV节点节点电压幅值U和注入有功P。一般包括发电机节点，和含无功补偿设备的负荷节点。电力系统潮流计算的数学模型PV节点12电力系统潮流计算的数学模型平衡节点节点电压幅值U和相角给定的节点。一般指有足够无功和有功调节容量的发电机节点。电力系统潮流计算的数学模型平衡节点13电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法基本原理电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法14电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法其中J称为雅克比矩阵电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法J称为雅克比矩阵15牛顿法求解潮流问题对n节点系统，设有r个PV节点则其方程表示为牛顿法求解潮流问题对n节点系统，设有r个PV节点则其方程表示16牛顿法求解潮流问题其雅可比矩阵为牛顿法求解潮流问题其雅可比矩阵为17牛顿法求解潮流问题其迭代方程为牛顿法求解潮流问题其迭代方程为18牛顿法求解潮流问题其迭代方程为牛顿法求解潮流问题其迭代方程为19节点电压法介绍电力系统潮流计算的数学模型其中课件20电力系统潮流计算西安交通大学电力工程系康小宁电力系统潮流计算西安交通大学电力工程系21电力系统潮流计算的工程意义电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要内容根本目的是在给定的发电运行方式和给定的系统接线方式下确定电网的稳态运行方式，包括电网中功率的分布和各节点的电压。电力系统潮流计算是电力系统三大计算之一，并且是短路计算和稳定计算的基础。电力系统潮流计算的工程意义电力系统潮流计算是电力系统稳态分析22电力系统潮流计算的数学模型电力网络分析的一般方法：节点电压法介绍电力系统潮流计算的数学模型电力网络分析的一般方法：节点电压法23电力系统潮流计算的数学模型其中：分别称为接点注入电流向量，节电电压向量，节点导纳矩阵电力系统潮流计算的数学模型其中：分别称为接点注入电流向量，节24节点电流向量的形成所有注入节点i的有源支路电流的向量和，流入为正，流出为负电力系统潮流计算的数学模型节点电流向量的形成所有注入节点i的有源支路电流的向25导纳矩阵的形成对角元Yii：所有与节点i直接相连的支路的导纳之和非对角元Yij：节点i和节点j之间支路导纳取负值特点：高度稀疏（零元素很多）电力系统潮流计算的数学模型导纳矩阵的形成对角元Yii：所有与节点i直接相连的26电力系统潮流计算的数学模型潮流问题已知的并不是节点注入电流，而是注入功率（为什么？）展开即为：电力系统潮流计算的数学模型潮流问题已知的并不是节点注入电流，27电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（极坐标）电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（极坐标）28电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（直角坐标）电力系统潮流计算的数学模型潮流数学模型（直角坐标）29电力系统潮流计算的数学模型节点分类当网络结构和参数已知（即导纳矩阵已知）时，每个节点共有四个变量（有功，无功，电压的幅值和相角），故对于n节点系统，共有4n个变量。而上述模型只有2n个方程。故对每个节点，必须要进行一定约束，才能求解。这是节点分类的原因电力系统潮流计算的数学模型节点分类30电力系统潮流计算的数学模型PQ节点节点注入有功P和无功Q给定的节点。一般包括纯负荷节点，联络节点，有功和无功出力给定的发电机节点。数学模型即为前述模型电力系统潮流计算的数学模型PQ节点31电力系统潮流计算的数学模型PV节点节点电压幅值U和注入有功P。一般包括发电机节点，和含无功补偿设备的负荷节点。电力系统潮流计算的数学模型PV节点32电力系统潮流计算的数学模型平衡节点节点电压幅值U和相角给定的节点。一般指有足够无功和有功调节容量的发电机节点。电力系统潮流计算的数学模型平衡节点33电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法基本原理电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法34电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法其中J称为雅克比矩阵电力系统潮流计算方法牛顿拉夫逊法J称为雅克比矩阵35牛顿法求解潮流问题对n节点系统，设有r个PV节点则其方程表示为牛顿法求解潮流问题对n节点系统，设有r个PV