3.2复杂电力系统潮流.ppt

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1、第三章第三章 电力系统稳态运行分析电力系统稳态运行分析 3-2 复杂电力系统潮流计算复杂电力系统潮流计算 节点电压方程与节点导纳矩阵 功率方程和节点分类 高斯-塞德尔潮流计算机算法 牛顿-拉夫逊潮流计算机算法 P-Q分解法和直流法潮流计算机算法3-2 复杂电力系统潮流计算复杂电力系统潮流计算一、节点电压方程与节点导纳矩阵一、节点电压方程与节点导纳矩阵n个节点，个节点，n=0表示地节点且表示地节点且U0 0=0=0令:，无 项则:写成矩阵形式写成矩阵形式：节点电压方程，节点电压方程，Y Y为节点导纳矩阵为节点导纳矩阵即：即：对角元素对角元素 ：所有联结于所有联结于i i节点的节点的支路（包括接地

2、支支路（包括接地支路）的导纳之和路）的导纳之和非对角元素非对角元素 ：节点节点i i和和j j之间支路导之间支路导纳的负值纳的负值n个节点导纳矩阵Y 特点：n阶方阵；对称；复数矩阵；每一节点平均与35个相邻节点有联系，所以节点导纳矩阵是一高度稀疏的矩阵。导纳矩阵的修改导纳矩阵的修改 C在原网络增加一接地支路C原网络节点i、j间增加一条支路C从原网络引出一条新支路，同时增加一个新节点增加一台变压器C修改网络中支路参数：可以理解为先将被修改支路切除，然后再投入以修改后参数为导纳值得支路。第三章第三章 电力系统稳态运行分析电力系统稳态运行分析 3-2 复杂电力系统潮流计算（续）复杂电力系统潮流计算（

3、续）简单电力系统正常运行分析简单电力系统正常运行分析电力线路和变压器运行状况的计算和分析电力线路和变压器运行状况的计算和分析 C 电压降落电压降落 阻抗中的功率损耗阻抗中的功率损耗 导纳中的功率损耗导纳中的功率损耗 C 辐射型网络潮流分布的计算辐射型网络潮流分布的计算 C利用已知的负荷（功率）、节点电压求取未知利用已知的负荷（功率）、节点电压求取未知的节点电压、线路功率分布和功率损耗的节点电压、线路功率分布和功率损耗 C 已知末端功率与电压（同点电压、功率）已知末端功率与电压（同点电压、功率）递推计算递推计算 已知末端功率、始端电压（不同点电压、功率）已知末端功率、始端电压（不同点电压、功率）

4、迭代计算迭代计算 辐射型网络潮流分布的计算辐射型网络潮流分布的计算复杂电力系统潮流与潮流计算复杂电力系统潮流与潮流计算潮流潮流 电力系统在给定运行方式下（对于一定负荷，在给电力系统在给定运行方式下（对于一定负荷，在给定发电机出力及某些节点电压值）的节点电压和功定发电机出力及某些节点电压值）的节点电压和功率分布率分布 潮流计算潮流计算 电网数学模型；潮流算法：计算机计算方法电网数学模型；潮流算法：计算机计算方法 潮流计算的要求潮流计算的要求 计算方法的可靠性和收敛性；对计算速度快和内存计算方法的可靠性和收敛性；对计算速度快和内存需要小；计算的方便性和灵活性需要小；计算的方便性和灵活性 节点电压方

5、程与节点导纳矩阵节点电压方程与节点导纳矩阵 功率方程和节点分类功率方程和节点分类 高斯高斯-塞德尔潮流算法塞德尔潮流算法 牛顿牛顿-拉夫逊潮流算法拉夫逊潮流算法 P-QP-Q分解法分解法 直流法潮流算法直流法潮流算法复杂电力系统潮流计算复杂电力系统潮流计算电力系统仿真软件电力系统仿真软件PSS/EPSS/Ecommercial software package PSS/E(Power System Simulation for Engineers)Steady-State Solution Techniques(Newton-Raphson and Gauss-Seidel）：Power Fl

6、ow_29 50000 Buses 对对角角元元素素：所所有有联联结结于于i i节节点点的的支支路路（包包括括接接地地支支路路）的的导纳之和导纳之和 非非对对角角元元素素：节节点点i i和和j j之之间间支支路路导导纳纳负负值值节点电压方程与节点导纳矩阵节点电压方程与节点导纳矩阵功率方程功率方程 注入的有功功率注入的有功功率P Pi、注入的无功功率、注入的无功功率Q Qi、节、节点的电压幅值点的电压幅值U Ui和相角和相角i。通常将复数方程表示为有功和无功的实数方程，通常将复数方程表示为有功和无功的实数方程，这样每个节点均可列出两个功率方程式这样每个节点均可列出两个功率方程式。每个节点有四个变

7、量，必须给定其中每个节点有四个变量，必须给定其中2 2个。个。节点类型已知变量 待求变量 适用节点 备注 PV P和U Q和 发电机节点，装有调相机发电机节点，装有调相机的变电所节点的变电所节点 PQPQ、PVPV节点点分分别约占占系系统节点点总数数的的 85%85%和和15%15%。平平衡衡节节点点只只有有1个个PQP和Q U和 负荷节点，给定有功和无负荷节点，给定有功和无功发电的发电机和没有节功发电的发电机和没有节点的变电所点的变电所 节点节点V 平衡平衡节点节点U和 P和Q容量足够大的发电机节点容量足够大的发电机节点 节点的分类节点的分类极坐标形式的潮流方程极坐标形式的潮流方程潮流约束条件潮流约束条件 C发电机节点发电机节点 C C C节点节点 C C重要线路重要线路 C C线路、变压器功率线路、变压器功率 否则，修改给定值或改变运行方式。否则，修改给定值或改变运行方式。