第4章 复杂电力系统潮流的计算机算法.ppt

1、第四章复杂电力系统趋势的电脑算法、陈碧云广西大学电气工程学院、潮流计算的电脑算法基于电网理论，应用数值计算方法求解电力系统稳定特性的方程集。流计算的基本概念，计算速度需要快速内存，较小的计算结果良好的可靠性和可靠性适应性简单，流计算方法要求，潮流的数学模型确定适当的计算方法，制定计算流程图，编写计算机程序，分析和确定计算结果，确认程序的正确性，流计算阶段，负荷模型：以恒定功率或负荷电压静态特性表示传输导线模型。分布参数的回路，中心参数的等效回路可以表示变压器模型。类型或类型等效电路，表示发电机模型。显示为结束电压和输出功率。电力系统的等效模型，1，节点电压方程电力系统流量计算基本上是电路计算问

2、题。因此，利用解决电路问题的基本方法，建立了电力系统流量计算所需的数学模型流量方程。电路电流方程切集电压方程节点电压方程，流方程，第一功率网络方程，节点电压方程，节点电压方程，使用键希望电流定律完成：节点电压方程，定理：中：IB:节点注入电流的热矢量可以解释为每个节点的电源电流和负载电流(n1)节点I注入电流与节点J电压的比率等于连接节点I，J分支导体的负值。节点导纳矩阵、导纳矩阵的性质和性质，磁感应等于节点直接连接的所有分支导纳的总和。交叉导纳等于连接节点I，J分支导纳的负值。导纳矩阵的特性和特性，NN阶正方形对称多矩阵高度稀疏矩阵，节点导纳矩阵的特性，2，节点导纳矩阵的形成和修正，示例1已

3、知输电线路的参数：zL=j0.1，yL=j0.02，显示为等效电路。根据定义，节点导纳矩阵的形成，示例2，节点导纳矩阵的形成，2。导纳矩阵的修改1 2)原始网络节点I和J之间分支节点导纳矩阵的度数保持不变，但节点I和J之间添加了分支导纳yij，从而更改了节点I和J之间的相互导纳、磁感应。修改导纳矩阵，3)通过从原始网络导入新分支并添加新节点，原始网络中有N个节点。从节点I (I n)获取分支yij，然后添加节点J。因为还有一个网络节点，所以节点导纳矩阵也是主递增的。更改的部分：修改导纳矩阵，4)从网络中删除一个分支可以理解为添加负分支，而不是添加。5)如果修改了原始网络中的分支参数，可首先删除

4、修改的分支，然后用修改后的导纳值添加参数，将其解释为分支。因此，修改原始网络的分支参数可以通过在原始网络中并行放置一个分支来实现。修改导纳矩阵，6)添加变压器可以由步骤1)，2)组成。修改导纳矩阵，7)通过将节点I、J之间的变压器比率从k*更改为k * 5来实现。，修改导纳矩阵，形成导纳矩阵的过程，示例4-1，节点导纳矩阵Y作为参考节点是NN阶稀疏矩阵。如果网络有接地分支，则Y不特殊。逆矩阵是节点阻抗矩阵。节点阻抗矩阵z表示的网络方程式为，3，节点阻抗矩阵ZB。UB=展开ZBIB。(3-8)，(3-9)，(3-9)，(3相互阻抗仅在节点J注入单位电流而其他节点不注入电流的情况下等于节点I的电压

5、。节点阻抗矩阵ZB，对称矩阵。对于连接的电力系统网络，当网络具有接地分支时，Z不是奇异的整体矩阵。对于由纯电阻或电感分支组成的电网，节点对的自阻抗不是零牙齿。阻抗矩阵的性质和性质，分支加法基本上对应于根据定义直接查找节点导纳矩阵的方法。根据自身阻抗和互阻抗的定义，直接查找节点阻抗矩阵的方法。您知道如何形成阻抗矩阵、逆作法：ZB YB-1、如何形成阻抗矩阵、简单系统的等效电路图和元件参数。其中，阻抗分支的参数表示为阻抗，导纳分支的参数表示导纳尺寸(全部标准或值)，测试1)该等效回路的节点导纳矩阵。2)分支34分离后，节点导纳矩阵如何变化？3)节点2接地后，节点导纳矩阵如何变化？4)变压器比率更改

6、为1: 1.1时，节点导纳矩阵如何变化？工作1，2节电力方程和迭代解决方案，实际电力系统中已知的工作条件往往不是节点的注入电流，而是负载和发电机的功率。这些功率通常不随节点电压变化，因此，如果节点功率不变，则节点注入电流随节点电压的变化而变化。对于已知节点导纳矩阵，为了获取节点电压，必须用已知节点功率而不是未知节点注入电流。如何建立电力方程式？幂方程式规则运算式导出，幂方程式，节点注入动力，极座标，直角座标，幂方程式规则运算式柔道，潮流方程式的整个极座标格式流动方程式的直角座标格式，流动方程式的三种茄子表现法格式，流动方程式的混合座标格式，可以对N个节点的电力网路执行以下作业每个节点有4个变量

7、，n个节点有4N个变量，但只有2N个关系方程。流动方程式的三个茄子表现法，扰动变数(无法控制的变数):PLi，QLi控制变数(收购):PGi，QGi状态变数(收购):Ui，I，变数分类，PQ节点：已知Pi和Qi实际电力系统的负载节点或、节点分类、PV节点(电压控制巴士):已知Pi和Ui、Qi和I注入有效功率Pi是给定值，电压Ui也保持为给定值。牙齿类型的节点相当于发电机巴士节点，注入的有效功率由汽轮机调速器设定，电压由安装在发电机上的励磁调节器控制。或者对应于由可曹征无功功率的控制器设定电压的曹征相机或装有静态补偿器的变电站总线。需要可连续调整的无功设备，需要无功调节电压值。节点分类、平衡节点

8、：已知Ui和I、Pi以及Qi平衡节点的电压和相位大小是给定的，通常基于相位角度。也就是说，电压相位角度为0。牙齿节点用于平衡整个电网的电力，通常选择容量足够的发电站(通常负责系统频率调节任务的发电站)。独立的电力网络只安装了一个平衡节点。节点分类，三种茄子类型的节点分割绝对不变。PV节点可以使用特定设置控制该节点的电压的原因是具有可调节的无功输出。无功功率输出达到可调节的上限或下限时，电压不能保持为设定值，PV节点将转换为PQ节点。节点分类的进一步说明，节点分类示例，任务2，推导功率方程的三个茄子坐标格式直角坐标格式混合极轴格式整体极轴格式，在具有N个节点的系统上给定(N-1)控制变量PGi，

9、QGi，另一对控制变量PGs，一对QGs的状态变量S，Us为(N，流方程的解条件，还必须满足一些约束。u的约束：Umin Ui Umax的约束：|i -j |i -j |max，流方程的解析条件，迭代法是求解非线性方程的首选方法。三种常用茄子迭代流解决方案：高斯塞德尔迭代牛顿拉夫森迭代(LR方法)快速分解法(PQ分解法)，流迭代法基本概念鸟迭代法的基本概念，N维的非线性代数方程f (x)=0，即高斯迭代法，对第I方程求解Xi，高斯塞可以得到k 1的迭代值。X2(0)，xn(0)收敛条件：特征：简单但不收敛的高斯塞德迭代方法特征：滑动式方法的收敛速度快，但对超值x(0)的选择相对严格。牛顿拉夫森

10、迭代法，如果放大到N维变量，那么迭代形式，牛顿拉夫森迭代法，泰勒展开，牛顿拉夫森迭代法，矩阵形式，或不平衡，雅比矩阵，牛顿拉夫森迭代法，收敛标准，牛顿拉夫森迭代法，第一节牛顿拉夫森方法迭代结束后，求出该节点的有效功率和无功功率。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，季节)PQ节点：每个PQ节点都有两个变量和待定变量，都必须参与联立解决。在第三个牛顿拉夫森方法流计算，修正方程中，给出了每种类型节点的处理PV节点：节点电压的有效值。它们之间的关系如下：使用牙齿关系代替节点无功表达式。更改Jacobian矩阵中相应节点的相应部分。3节牛顿拉夫森方法流计算，可以

11、为每个PQ节点写方程。您可以为每个PV节点写入方程式。功率不平衡量、不平衡功率(mismatch power)、第3节牛顿拉夫森方法流量计算、网络总计N个节点、其中1个平衡节点PQ节点m-1、编号1，2、m(包括s) PV节点n-m。编号为m 1，N可以列出总计2(n1)个表达式。待定1n节点(不包括S)的电压实部ei 1n节点(不包括S)的电压虚部FI，2 (N-1)，3节牛顿拉夫森方法流量计算，功率不平衡方程柔道，修正方程形状：第3节牛顿拉夫森方法流量计算第3节牛顿拉夫森雅可比矩阵不是对称的。第三牛顿拉夫森方法流量计算，第二，混合坐标的修正方程采用混合坐标时，节点电压表示为混合坐标形式的节

12、点功率方程。第三个牛顿拉夫森方法流量计算，迭代过程中各种节点的处理平衡节点：电压大小，相位都知道，不需要参与联立解决。迭代结束后，求出该节点的有效功率和无功功率。PQ节点：每个PQ节点有两个变量和待定变量，都必须参与联排解决方案。第三个牛顿拉夫森方法流量计算，PV节点：给定节点电压的0，只有一个变量。因此，这些节点只有活动部分参与联立解决，但必须在每次迭代中计算相应节点的无功功率，以确定是否超出了限制。如果是Qi(k) Qimax，则Qi(k)=Qimax Qi(k) Qimin，则Qi(k)=Qimin PV节点PQ节点，转换，第三节牛顿拉夫森方法流量计算PQ节点m-1，编号编号m 1，N是

13、未知量：1m节点(不包括S)的电压振幅Ui 1n节点(不包括S)的电压相位角度I未知总数量n m-2。第三节牛顿拉夫森法潮流计算，电力不平衡方程柔道，修正方程：第三节牛顿拉夫森法潮流计算，可以写：其中：第三节牛顿拉夫森法潮流计算，对角：非对角圆：第三节牛顿拉夫森法潮流计算，第三节电极极坐标迭代结束后，求出该节点的有效功率和无功功率。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，季节)PQ节点：大家都必须参与解决功劳与无效的联立。PV节点：只有活动部分参与联排解决方案，并且必须计算每个迭代的相应节点的无功功率，并检查是否超出了限制。方程修正：其中：第三节牛顿拉夫森方法流计算，第三节牛顿拉夫森方法流计算，雅可比矩阵是奇异方阵。传统上，如果节点电压以极坐标表示，则矩阵是(n-2 m)阶进。节点电压显示为直角坐标时，矩阵为2(n-1)阶正方形。有时为了便于编程，还采用经过处理的2n车。雅各比矩阵的特征、矩阵元素与节点电压相关，因此每次迭代都必须重新计算。每个块都有类似于导纳矩阵的结构，它也是非常稀疏的矩阵，因为Yij=0，Hij，Nij，Jij，Lij都为零。具有很强的对角性和结构对称性，但数字不对称