复杂电力系统潮流的计算机算法.ppt

复杂电力系统潮流的计算机算法
第1页，共104页，编辑于2022年，星期三
课程内容
第一节 电力网络方程
第二节 功率方程及其迭代解法
第三节 牛顿——拉夫逊法潮流计算
第四节 PQ分解法潮流计算
第2页，共104页，编于2022年，星期三
例题：
第19页，共104页，编辑于2022年，星期三
第20页，共104页，编辑于2022年，星期三
第21页，共104页，编辑于2022年，星期三
第22页，共104页，编辑于2022年，星期三
第23页，共104页，编辑于2022年，星期三
例题4-1：
课后自己完成。
第24页，共104页，编辑于2022年，星期三
（4）节点导纳矩阵的求解
首先，将式 左右两边同乘以，有：

然后，消元法解线性方程组。
第25页，共104页，编辑于2022年，星期三
（5）节点导纳矩阵的修改
（1）/（2）若在节点i、j 之间增加（去掉）yij ,则：
自导纳Yii、Yjj均加上（减去）yij；
互导纳Yij、Yji均减去（加上）yij。
（3）若节点i、j之间导纳由yij变为yij´，则
自导纳Yii、Yjj均先减去yij后加上yij´ ；
互导纳Yij、Yji均先加上yij后减去yij´ 。
第26页，共104页，编辑于2022年，星期三
（4）原网络节点i 处引出一导纳为yij的支路。
导纳矩阵增加一行，其对角元为yij，非对角元为-yij ；
原导纳矩阵第 i 行对角元增加yij，增加非对角元-yij。
（5）原网络节点i、j之间变压器变比由k*变为k*´
相当于先切除变比为k*的变压器支路，然后增加变比为k*´的变压器支路。
第27页，共104页，编辑于2022年，星期三
课程内容
第一节 电力网络方程
第二节 功率方程及其迭代解法
第三节 牛顿——拉夫逊法潮流计算
第四节 PQ分解法潮流计算
第28页，共104页，编辑于2022年，星期三
一、功率方程
1、功率方程的一般形式
由
有
[S] 为节点注入功率。
第29页，共104页，编辑于2022年，星期三
在第 i 行展开(i=1,2,3…n)
根据节点电压的两种表达形式，将功率方程的实虚部展开后，得到两种坐标形式的功率方程。
第30页，共104页，编辑于2022年，星期三
(1) 直角坐标形式
将
代入 ，得
第31页，共104页，编辑于2022年，星期三
将实虚部展开，得
, (4-38)
第32页，共104页，编辑于2022年，星期三
(2) 极坐标形式
将
代入 ，得
第33页，共104页，编辑于2022年，星期三
定义节点电压相角差为 ，则上式可转化为
将实虚部展开，得
, (4-45)
第34页，共104页，编辑于2022年，星期三
例题
-，图4-9简单系统的功率方程式。
课后自学。
第35页，共104页，编辑于2022年，星期三
二、系统变量及约束条件
负荷消耗的有功、无功功率：PL、QL
不可控变量或扰动变量，d
电源发出的有功、无功功率：PG、QG
控制变量，u
母线或节点电压的大小和相位角：U、δ
状态变量（受控制变量控制的因变量），x
第36页，共104页，编辑于2022年，星期三
电力系统运行必须满足的不等式及等式约束
对控制变量的约束：
对状态变量的约束：
功率平衡：发电=负荷+损耗
第37页，共104页，编辑于2022年，星期三
3、节点的分类
假设系统有n个节点，功率方程数为2n。其中，
已知或给定：
导纳矩阵Y；给定 n 个节点（对）扰动变量PLi、QLi；
给定一个节点（平衡节点）的Ui 和δi ，其PGi、QGi不定
待求：
n-1个节点电压（2n-2个变量）
待定：
（n-1）对控制变量PGi、QGi（ 2n-2个变量）
因此，必须给定2n-2个变量，才能求解方程。
第38页，共104页，编辑于2022年，星期三
三类节点
PQ节点
给定节点注入功率Pi、Qi
待求是节点电压的大小Ui 和相位角δi 。
按给定有功、无功功率发电的发电厂母线和没有电源的变电所母线都可作为PQ节点。
第39页，共104页，编辑于2022年，星期三
PV节点
节点的注入有功功率Pi和节点电压的大小Ui是给定的
待求的则是等值电源的无功功率QGi和节点电压