电力系统分析(7).pptx

第7章电力系统潮流计算一．潮流计算的根本概念二．潮流计算的手工计算三.潮流计算的根本原理四．极坐标牛顿法潮流计算五．直角坐标牛顿法潮流计算六.其他形式的牛顿法潮流

第7章电力系统潮流计算七．PQ分解法潮流计算八．导纳矩阵的形成九.线性方程组的解法

思考题潮流计算的节点分哪几类？导纳矩阵有哪些元件形成？如何形成？牛顿法求解非线性方程的原理。直角坐标和极坐标牛顿法的修正方程？快速分解法原理？简化假设对计算结果的精度有没有影响？

7.1潮流计算的根本概念1)问题的提出运行状态－母线电压、功率分布及功率损耗运行状态?1:kz13z24z14z122431

7.1潮流计算的根本概念2)潮流计算的作用功能潮流是电力系统分析的根本工具，它的任务求出电网的运行状态(母线电压、功率分布及功率损耗)。潮流计算中心任务功率注入母线电压

7.1潮流计算的根本概念3)对潮流计算的要求收敛可靠性〔尤其病态系统〕计算速度〔如用于静态平安分析〕内存占用量可移植性可扩展性使用灵活性

7.2潮流计算的手工计算1)元件的等值电路线路模型ijZY/2Y/2jXT+–RTjBTGT+–变压器模型

7.2潮流计算的手工计算2)元件的电压降落网络元件的电压降落ijR+jX网络元件的电压损耗网络元件的电压偏移

7.2潮流计算的手工计算3)元件的功率损耗线路损耗变压器损耗充电功率空载损耗

7.2潮流计算的手工计算4)潮流的手工计算—前推回代法1.从后向前，求功率损耗→功率2.从前向后，求电压降落→电压3.反复迭代几次(计算机计算) AcbdSbScSd

7.3潮流计算的根本原理1)潮流计算的根本方程根本公式其展开式或

7.3潮流计算的根本原理2)潮流计算的问题特点电力网络是线性的，但由于节点方程中，电流不是量，功率为量。需要用功率和电压求出电流代入方程，这样潮流方程变成了电压的非线性方程。因此，潮流计算问题是多元非线性代数方程组的求解问题，必须采用迭代计算方法。

7.3潮流计算的根本原理3)潮流计算的节点类型PQ节点：负荷、或无功固定的发电机，设m个PV节点：发电机、或有可调无功的变电所，设p个。平衡节点(Vθ节点)：一般只有1个，选调频机组，或按其它规那么选。设n个节点，每个节点有4个运行变量：P、Q、V、θ，一般两个给定，两个待求。

7.3潮流计算的根本原理4)潮流计算的电压初值平启动：相角取0.0、电压取1.0或给定值。通常有效，但有时不收敛。实测值：状态估计的值。前次值：前一个断面的值或上次计算量。根据一定规那么选取的初值。由于潮流计算是一个非线性问题，无法直接求解，都要采用迭代的方法。这就需要给定一个电压初值，选取初值的方法有：

7.3潮流计算的根本原理5)牛顿法潮流计算的框图原始数据输入和初始化形成节点导纳矩阵形成雅可比矩阵及功率偏差解方程及修正V、θ节点及支路数据输出开始结束

7.3潮流计算的根本原理6)潮流计算的方法基于导纳矩阵迭代法(1950s)雅可比迭代法、高斯-塞德尔迭代法基于阻抗矩阵迭代法(1960s)雅可比迭代法、高斯-塞德尔迭代法牛顿拉夫逊法(1960s，1967年Tinney)PQ分解法(1970s，1974年Stott)快速分解法(XB型、BX型)保存非线性法最优乘子法追赶法、前推回代法

7.3潮流计算的根本原理7)其他用途的潮流计算直流潮流开断潮流补偿法、局部因子表修正、叠加原理谐波潮流随机潮流最优潮流动态潮流三相潮流

7.4极坐标牛顿法潮流计算1)牛顿法的根本原理牛顿法是求解非线性的常用且非常有效的方法。它根本思想是：把非线性方程逐次线性化，用直线〔切线〕代替曲线，反复迭代求解。设非线性方程为：f(x)=0，那么

7.4极坐标牛顿法潮流计算2)牛顿法的几何解释x(0)f(x(0))f(x(1))x(2)f(x(2))x(1)xf(x)x修正方法收敛条件设方程的解初值为：x(0)●收敛精度

7.4极坐标牛顿法潮流计算y=x3-x-1kx0f(x0)f(x0)01.500000.87505.750011.347830.10074.449921.325202.0567×10-34.268531.324728.7116×10-64.2646x(0)=1.5

7.4极坐标牛顿法潮流计算y=x3-x-1kx0f(x0)f(x0)00.60000-1.38400.0800117496.023211242.71837.9855250.02419.031