3.2復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流

1、第三章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析 3-2 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算1 節(jié)點(diǎn)電壓方程與節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 功率方程和節(jié)點(diǎn)分類 高斯-塞德爾潮流計算機(jī)算法 牛頓-拉夫遜潮流計算機(jī)算法 P-Q分解法和直流法潮流計算機(jī)算法3-2 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算2一、節(jié)點(diǎn)電壓方程與節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣n個節(jié)點(diǎn)，n=0表示地節(jié)點(diǎn)且U0=03令: ，無 項(xiàng)則:4寫成矩陣形式：節(jié)點(diǎn)電壓方程， Y為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣即：5對角元素 ： 所有聯(lián)結(jié)于i節(jié)點(diǎn)的支路（包括接地支路）的導(dǎo)納之和非對角元素 ： 節(jié)點(diǎn)i和j之間支路導(dǎo)納的負(fù)值6n個節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y 特點(diǎn)： n階方陣； 對稱； 復(fù)數(shù)矩陣； 每一節(jié)點(diǎn)平均與35個相鄰節(jié)點(diǎn)有聯(lián)系，所以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是一高度稀

2、疏的矩陣。7導(dǎo)納矩陣的修改 在原網(wǎng)絡(luò)增加一接地支路8原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i、j間增加一條支路9從原網(wǎng)絡(luò)引出一條新支路，同時增加一個新節(jié)點(diǎn)10增加一臺變壓器11修改網(wǎng)絡(luò)中支路參數(shù)：可以理解為先將被修改支路切除，然后再投入以修改后參數(shù)為導(dǎo)納值得支路。12第三章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析 3-2 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算（續(xù)）13簡單電力系統(tǒng)正常運(yùn)行分析電力線路和變壓器運(yùn)行狀況的計算和分析 電壓降落 阻抗中的功率損耗 導(dǎo)納中的功率損耗 輻射型網(wǎng)絡(luò)潮流分布的計算 利用已知的負(fù)荷（功率）、節(jié)點(diǎn)電壓求取未知的節(jié)點(diǎn)電壓、線路功率分布和功率損耗 14已知末端功率與電壓（同點(diǎn)電壓、功率） 遞推計算 已知末端功率、始端電壓（不同點(diǎn)

3、電壓、功率） 迭代計算 輻射型網(wǎng)絡(luò)潮流分布的計算15復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流與潮流計算潮流 電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行方式下（對于一定負(fù)荷，在給定發(fā)電機(jī)出力及某些節(jié)點(diǎn)電壓值）的節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布 潮流計算 電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型；潮流算法：計算機(jī)計算方法 潮流計算的要求 計算方法的可靠性和收斂性；對計算速度快和內(nèi)存需要??；計算的方便性和靈活性 16節(jié)點(diǎn)電壓方程與節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 功率方程和節(jié)點(diǎn)分類 高斯-塞德爾潮流算法 牛頓-拉夫遜潮流算法 P-Q分解法 直流法潮流算法復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算17電力系統(tǒng)仿真軟件PSS/Ecommercial software package PSS/E (Power System Simul

4、ation for Engineers) Steady-State Solution Techniques (Newton-Raphson and Gauss-Seidel）：Power Flow_29 50000 Buses 18 對角元素 ：所有聯(lián)結(jié)于i節(jié)點(diǎn)的支路（包括接地支路）的導(dǎo)納之和 非對角元素：節(jié)點(diǎn)i和j之間支路導(dǎo)納負(fù)值節(jié)點(diǎn)電壓方程與節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣19功率方程 注入的有功功率Pi、注入的無功功率Qi、節(jié)點(diǎn)的電壓幅值Ui和相角i 。 通常將復(fù)數(shù)方程表示為有功和無功的實(shí)數(shù)方程，這樣每個節(jié)點(diǎn)均可列出兩個功率方程式。每個節(jié)點(diǎn)有四個變量，必須給定其中2個。 20節(jié)點(diǎn)類型已知變量 待求變量 適用節(jié)點(diǎn) 備注 PV P和U Q和 發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，裝有調(diào)相機(jī)的變電所節(jié)點(diǎn) PQ、 PV節(jié)點(diǎn)分別約占系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)總數(shù)的85%和15%。平衡節(jié)點(diǎn)只有1個PQP和Q U和 負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，給定有功和無功發(fā)電的發(fā)電機(jī)和沒有節(jié)點(diǎn)的變電所 節(jié)點(diǎn)V 平衡節(jié)點(diǎn)U和 P和Q容量足夠大的發(fā)電機(jī)節(jié)