【《电力网络发电机功率分配的研究概述》3000字】

电力网络发电机功率分配的研究概述目录TOC\o"1-3"\h\u11127电力网络发电机功率分配的研究概述 1100241.1发电机功率均匀分配 19551.2发电机功率不均匀分配 2199661.2.2发电机功率按节点度分配 2209311.2.1发电机功率按潮流追踪算法分配 2108601.3不同分配方式的比较 5在该节的研究中，电网的结构是不变的，但在能量守恒中发电和用电应该一样。因此在该基础上提出三种不一样的发电机功率分配方法，同时还需要分析比较三种分配方法对系统同步情况的影响。三种发电机功率分配方式分别为：均匀分配、节点度正比分配、潮流追踪算法分配。接着在IEEE14、IEEE30等多个标准测试系统对这三种方式进行了同步性能分析，同时还对各自同步性能的优劣进行了比较。在IEEE14标准测试系统中，由拓扑结构2-1（a）可知它共有5个发电机节点，分别为：节点1、2、3、6、8，剩下的节点为负载节点；而IEEE30电力网络系统由拓扑结构21.1发电机功率均匀分配若各负载节点的吸收功率是Pc=−1，那么发电机节点i所生成的功率P Pg=−(Nc其中Nc是负荷节点的个数，Ng是发电机节点个数。利用公式可以得出IEEE14电网系统的5个发电机，每一个发电机节点应该产生的功率为Pg=1.8，IEEE30标准测试系统的6个发电机节点，每个发电机需要产生的功率为Pg=4.0。将得到的结果进行仿真，接着通过分析得到系统的临界耦合强度分别为Kb141.2发电机功率不均匀分配1.2.2发电机功率按节点度分配节点度在电网系统中是一个非常重要的概念属性，它是指与某个节点与其它节点相连的个数。一般来说，在电网中，度较大的节点更为重要。若每个负载节点的吸收功率为Pc=−1，则发电机节点i功率Pi Ρi=−(Ρc×其中i表示发电机节点编号，Ki表示节点的度，Nc表示负载节点个数。由计算可得IEEE14与IEEE30节点系统的发电机节点度的个数可利用表3-1、表3-1.2.1发电机功率按潮流追踪算法分配潮流追踪是指发电机节点在均匀分配功率的条件下，各节点的输入功率如何分配到输出功率支路上的问题。潮流追踪算法一开始由Bialek和Krischen等人[21-22]于二十世末提出，且可通过其求出发电机节点对负荷节点、支路所提供的能量。该算法逐渐被广泛运用在电网的研讨中。为此，本章是在潮流追踪算法情况下的发电机节点功率分配法。在该计算中，为了降低难度，所以将电网看作无损网络，以IEEE14系统为例，由1.1节知各个负荷节点的吸收功率为Pc=−1时，在发电机各节点均匀分配，发电机节点的功率平均分配时为Pg=1.8。 Pij=Kbijsin根据公式（1.3）可以算得IEEE14网络节点系统在标准频率下运作的各线路的输导功率，其中正负值指功率的流动方向，负值表示与其线路方向不同，为逆向。如图3-1所示，该图中的三角形代指发电机节点，圆形代指负载节点，线路箭头的方向代指线路传输，线路上的值用来代表这条线路的传输功率。图3-1IEEE14网络的拓扑简化图该算法中，其中假设矩阵A=aijN×N是存在N个节点无损网络的顺流分配矩阵[23]，可得下式（ aij=−Pij其中Pij指的是i和j两者间功率，PTj指的是发电机发出的流入节点j的功率记电网负载节点消耗功率列向量为ΡL=[ΡL1,ΡL2,...,ΡLN]T，发电机节点产生功率列向量为PG=[P性质1：A性质2：E性质3：P性质4：PG而E=由性质1、3、4可得公式：P该公式说明了发电机与负载两者间的分配关联，可用γ=PGG(PTT)−1Α−1表示其分配系数矩阵。根据公式和分配矩阵，若发电机被当作负载，可得到发电机i分给发电机j的功率为Pi→j=λijPTj，节点由表可知第一行一列是指发电机节点编号，别的数值表示的是每个发电机节点相互间供应的功率值，行是节点i为节点j的提供的值，列是节点j为节点i的提供的值。因为电网的结构是不会改变的，如果负载消耗的功率统一分配至每个发电机上，那么处在网络边缘的一些发电机节点，就得利用其它发电厂来传输自己的能量来给负载供能，这将导致电网中某些传输线路功率过大，不利于电网的同步。通过以上分析可知，为了提高电网的同步性能，降低电网中一些高负荷线路的传输功率，电网的总功率保持不变。根据潮流跟踪算法，提出了按公式（1.5）来重新分配发电机节点的功率： Ρi=Pg+式中i,j是发电机节点，Γj是发电机节点合集，Pg是按均匀分配时发电节节点的功率。即分配给发电机的功率是自己产生的功率加上其他发电机供应功率，接着除去它1.3不同分配方式的比较之上三种分配方式，在IEEE14、IEEE30的多个标准测试系统中展开仿真验证。之后需由经电网的临界耦合强度KC和电网的传输线路总功率P总来对比这三种方法下的电网的同步性能的影响。接着用KEC、KDC、KTC、来分别表示PE、PD、PT方式下的临界耦合强度；用PEC总、PDC总、P通过表格所得的数值，标准测试网络中每个节点的初始相位偏移在[−π/2,π/2]中均匀选择，初始频率偏移在[−0.1,0.1]中均匀选择。采用四阶-龙格库塔积分法来算，取积分步长h=0.001，损耗参数α=0.1。然后在MATLAB上展开了仿真验证，得到了以下的仿真结果如图3-2所示，最后通过所得的图获得三种方式下的系统临界耦合强度以及计算得到传输线路总功率如表3-7和表通过对比数据和仿真图可以看出，在IEEE14测试系统中KEC=4.4，KDC=3.6，KTC=3.0，可以得到系统的临界耦合强度KEC>KDC>KTC以及三种分配方式下传输线路的总功率PEC总>PDC总>PTC总。当发电机节点功率分配按PE方式时，系统的临界耦合强度由上述亦可得到，PE、PD、PT在IEEE14标准