电力系统分析 第四章 电力系统潮流的计算机算法.ppt

电力系统分析 第四章 计算机算法算法

哈哈哈 哈哈哈 第四章 计算机算法算法 第一节 电网数学模型 第二节 等值变压器模型及其应用 第三节 节点导纳矩阵的形成和修改 第四节 功率方程和变量及节点分类 第五节 计算高斯-赛德尔法的趋势 第六节 牛顿-拉夫逊法趋势计算 第七节 P-Q分解趋势计算 第三章讨论了简单电力网络的趋势分布计算，了解各种与之相关的物理现象。电子计算机通常用于计算复杂电力网络的趋势。电子计算机通常用于计算复杂电力网络的趋势。 使用电子计算机，一般要完成以下步骤： 1.建立电力网络的数学模型 2.确定解决方案 3.制定计算流程和编制计算程序 本章将重点讨论前两项，主要阐述电力系统趋势实际计算中常用的基本方法。 第一节 电网数学模型 电网数学模型指的是将网络有关参数及其相互关系归纳起来，组成可以反映网络性能的数学方程式组。这是对电力系统运行状态、变量和网络参数之间相互关系的数学描述。有： 节点电压方程 电路电流方程 切割集电压方程等 节点电压方程分为节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵。 一、节点导纳矩阵的节点电压方程 节点导纳矩阵的节点电压方程在电路理论中已经论 n个节点的网络展开为 上式中， 是节点注入电流的列向量。 是节点电压的列向量。 是一个n×n阶段点导纳矩阵。 以网络节点导纳矩阵表示的节点电压方程在进行潮流计算时,可以减少计算机的内存,提高运算速度,因此是最为常用的. 节点阻抗矩阵节点电压方程 由 左乘两边 ，可得 ，而 ，节点电压方程为 第二节 等值变压器模型及其应用 1、当变压器为非标准变比时进行修正 无论采用有名制还是标准制，在精确计算多电压级网络时，必须将网络中的所有参数和变量按市场价变比计算为同一电压级。事实上，在电力系统计算中，总有一些变压器的实际变比不等于变压器两侧选择的电压基准值，即不等于标准变比，变压器的变比可以在运行中改变。事实上，在电力系统计算中，总是有一些变压器的实际变比不等于变压器两侧选择的电压基准值，即不等于标准变比，变压器的变比可以在运行中发生变化。这将使每个变比都从新的元件参数中计算出来，非常不方便。下面将介绍另一种反映变压器电压变换功能的模型。 二、等值变压器模型 第三节 节点导纳矩阵的形成和修改 一、节点导纳矩阵的形成 节点导纳矩阵的计算总结如下： 1、 节点导纳矩阵的阶数等于电，节点导纳矩阵的阶数等于电力网络中的节点数。 2、 节点导纳矩阵是稀疏矩阵，各行非对角非零元素的数量等于相应节点连接的不接地支路数。 3、 节点导纳矩阵的对角元素，即每个节点的自导纳等于相应节点连接支路的导纳之和 4.节点导入矩阵的非对角元素 等于节点 和 间支路导纳的负值，即 5.节点导纳矩阵是对称方阵，所以一般只需要取矩阵的上三角或下三角。 6.对于网络中的变压器，当计和非标准变比时，导入表示的等值电路，并将其连接到网络中。然后用上述方法轻松形成节点导纳矩阵。变压器支路对节点导纳矩阵的影响通常在实际程序中直接计算。即当新接入非标准变比变压器支路时 、 原节点导纳矩阵修正如下： (2)原节点 和 在图3之间增加一个支路(b)。节点导纳矩阵的阶数在这种情况下保持不变。相关元素修改如下： (5)原网络节点 和 变压器之间的变比 变为 时，相当于在原网络节点 和 切除一变比为 变压器支路增加变比 变压器支路。其元素修正如下： 第四节 功率方程和变量及节点分类 一、功率方程 每个节点的注入功率方程为： 其中： 可列出N个节点的电力网络2N个功率方程。每个 节点有四个变量，N个节点有4N但只有2个变量N个关 系方程式。 三、节点分类 1、PQ节点：已知P、Q 负荷，过渡节点，PQ给定的 发电机节点是大多数节点 2、 PV节点：已知P、V 给定PV发电机节点， 变电所具有可调电源， 为少量节点 3、 平衡节点+基准节点： 又称松弛节点，摇摆节点 第五节 计算高斯-塞德尔法的趋势 迭代法 以下方程： 这个方程是隐藏的，所以不能直接得到它的根，但如果给出根的猜测