电力系统潮流计算2-特殊的潮流计算方法..ppt

* 端口对k-l之间互阻抗 * 支路开断时分布因子 * 发电机出力转移分布因子（P210） 原来的节点注入不变 i * 发电机出力转移分布因子 推导如下： * 参考文献 H.B.Sun, B.M.Zhang, A Systematic Analytical Method for Quasi-Steady-State Sensitivity, Electric Power System Research, Vol. 63, No.2, Sept, 2002, pp.141-147. 邓佑满，张伯明，相年德等，“联络线族的有功安全校正控制”，电力系统自动化，Vol. 18，No. 6，1994年，pp. 47-51 * 电力系统潮流计算（2）特殊的潮流计算方法 华北电力大学电气与电子工程学院 姜彤 手机Email: jiangtong@ncepu.edu.cn 办公室：教五 D306 * 潮流方程解法 潮流方程的数学本质？ 潮流方程的特点： 系数稀疏性 所有电压辐值均在1附近（标幺值） PQ之间的相对解耦特性（主要指输电网络） 根据潮流方程的特点确定特殊的潮流方程解法） 定Jacobian方法 PQ分解法 * 从极坐标下牛顿算法出发 极坐标下牛顿法修正方程： 将极坐标Jacobian矩阵中的电压平方项移出矩阵 * 则可得到矩阵J（P184） 为矩阵的简化写法，实质上应该为 Q=diag[Qi/Vi2] * 定Jacobian算法 考虑到正常情况下， 很小（为什么？） 节点自导纳要远大于节点注入功率（为什么？） 自导纳的定义 节点注入功率用节点电压如何表示？ 则定Jacobian矩阵的潮流计算修正方程为 * 定Jacobian方法和牛顿法的异同 系数矩阵不同 右手项不同 收敛性不同 计算速度不同 精度相同 * PQ分解（快速分解）法潮流计算 PQ分解法历史 1974年B.Scott在完成博士论文时提出XB型算法 1989年Van Amerongen发现BX型算法 1990 Monticelli揭示了快速分解法的收敛机理 思路 减少每次迭代所需时间（本质上是一类定Jacobian算法） 将P、Q的计算进行解耦，交替迭代 * PQ分解法 即将定Jacobian方法中 进一步化简为 将Jacobian矩阵非对角块设为0，获得P、Q之间解耦 将V△?中V用1来代替 忽略支路电阻和接地支路的影响，用-1/x为支路电纳建立节点电纳矩阵B’ B’’为节点导纳矩阵中不包括PV节点的虚部 * PQ分解法潮流计算 PQ分解法修正方程 PQ分解法特点 P、Q迭代交替进行； 功率偏差计算时使用最近修正过的电压值； 注意B’,B’’的生成方法 Scott的工程实践，缺一不可 * PQ分解法的讨论 XB型算法和BX型算法 对BH进行简化时，保留了支路电阻的影响，忽略了接地支路项 对BL进行简化时，完全忽略支路电阻的影响，保留接地支路项 PQ分解法的精度问题 PQ分解法计算速度 方程维数降低 定Jacobian矩阵 迭代次数较牛顿法高 * 定Jacobian算法和PQ分解法的特点 根据潮流方程的特点给出 电力系统人自己的算法 计算速度 计算精度 * 潮流解的一些说明 什么叫潮流解？ 潮流方程的解 包括PQ节点的电压辐值、相角以及PV节点的相角信息 结合已知量，我们可以得到所有节点的电压和相角信息 对于任意一个电路，如果我们知道其电路信息和所有节点电压信息，这个电路对我们就没有秘密 * 潮流解的一些说明 因此： 一组潮流解对应着电力系统的一个稳态断面状态 计算潮流之后，实质上就知道电力系统在某一时刻的状态，具体包括 所有节点的电压、相角 PV节点的无功注入； 平衡节点的有功、无功注入 所有线路的有功、无功损耗 系统总网损 * 一类更为特殊的潮流方程直流潮流（P191） 什么是直流潮流？ 专门研究电网中有功潮流分布的潮流计算方法 对计算精度要求不高——电网规划 对计算速度要求较高——在线实时应用 前提条件 正常运行的电力系统，节点电压通常在额定电压附近，且支路两端相角差很小 高压电网中，线路电阻通常比电抗小得多 * 直流潮流 对于支路（i，j），如果忽略其并联支路，则支路的有功潮流方程可写成 结合前面的假设条件，有 则支路有功方程可简化为 * 直流潮流 考虑全网情况，有 式中 是节点注入有功功率， 是节点相角，均为N维列矢量 和潮流方程类似，N个相角中应有一个为参考节点，通常设为0，因此直流潮流方程为： * 直流潮流 直流潮流的特点 线性方程，不需迭代即可求解 没有收敛性问题 对于超高压电网，计算误差通常在3%～10%左