【文章內(nèi)容簡介】 lysis） 的概念。 第二節(jié) Ward等值 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 ? 如果全網(wǎng)（未化簡網(wǎng)）系在其一基本情況下進(jìn)行等值，由于已具有該情況下的初始電壓解，則式（ 11－ 131）等號右邊的 ? 將是已知值，它就是將基木情況下的外部系統(tǒng)注入功率分配到邊界節(jié)點(diǎn)上的注入功率增量值。 一、原理 ? 這樣一來，由于該式與基本情況下的 聯(lián)系，等值后求得的式（ 11－ 131）將與初始的運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)，從而不再是一個嚴(yán)格的等值。也就是說，即使外部系統(tǒng)的 不變，在非基本情況的運(yùn)行條件下自式（ 11－ 131）求得的的等值網(wǎng)的 和 ，也不能與按原網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納方程式求得的有關(guān)電壓值相一致，除非原網(wǎng)絡(luò)中的 為 0（ 即外部系統(tǒng)沒有節(jié)點(diǎn)注入功率）。 ? 這是由于在非基本情況下，應(yīng)有不同于基本情況下的外部節(jié)點(diǎn)電壓： ，而式（ 11－ 131） 卻引入了基本情況下的 。 二、步驟 二、步驟 二、步驟 二、步驟 ? 在線環(huán)境下，內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集 I和邊界系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集 B的節(jié)點(diǎn)電壓可由狀態(tài)估計器給出，這時，等值邊界注入功率可以直接求出，而不需要外部系統(tǒng)的注入電流或注入功率的信息。根據(jù)式（ 11125） 二、步驟 ? 可見只要使用狀態(tài)估計器給出的邊界系統(tǒng)和內(nèi)部系統(tǒng)的電壓 ， 邊界節(jié)點(diǎn)注入功率或注入電流就可求出。這種作法稱為在線邊界匹配。 ][ BB d ia g UE ?? ?? 二、步驟 二、步驟 ? 顯然可見，這樣處理，將使聯(lián)絡(luò)線中的基本情況潮流與步驟（ 1）中給出的值匹配得十分完美。這種配合方法特別適用于在線應(yīng)用。因為在實時條件下，外部系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)常變化，控制中心內(nèi)往往不能及時取得信息；而內(nèi)部和邊界系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)復(fù)電壓與聯(lián)絡(luò)線潮流，卻可隨時由狀態(tài)估計軟件提供。 二、步驟 內(nèi)部系統(tǒng) 聯(lián)絡(luò)線 邊界母線 等值支路 EQiEQi jQP ? 三、 Ward等值缺陷 ? 等值網(wǎng)可能有一個解答，但求解的方法不能使它收斂； ? 等值網(wǎng)可能收斂到一個物理上不合理的解答上； ? 等值網(wǎng)可能收斂到一個所需的解答上，但迭代次數(shù)要多于為簡化網(wǎng)； ? 等值網(wǎng)解答的準(zhǔn)確度可能是難以接受的。這主要反映在無功潮流方面。等值時，實際上是把外部系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的注入量 P、 Q維持在基本狀態(tài)下，事實上，在非基本狀態(tài)下，外部系統(tǒng)發(fā)電機(jī)母線（ PV母線）的電壓因維持基本恒定，使其無功注入相應(yīng)變化，提供了對內(nèi)部系統(tǒng)的無功支援。 四、 Ward等值改進(jìn) ? 并聯(lián)支路 的處理 – 等值后的并聯(lián)支路，代表了自邊界節(jié)點(diǎn)看出去的外部網(wǎng)絡(luò)的充電和補(bǔ)償并聯(lián)支路，因為外部網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)阻抗較小，所以外部系統(tǒng)的并聯(lián)支路有集聚于邊界節(jié)點(diǎn)的趨勢。就是說，不管外部的并聯(lián)支路離邊界節(jié)點(diǎn)多么遠(yuǎn)，等值后接在邊界節(jié)點(diǎn)上的等值并聯(lián)支路，都約等于外部網(wǎng)絡(luò)中所有并聯(lián)支路之和。在某些情況下，甚至還會放大。例如下圖： 四、 Ward等值改進(jìn) 四、 Ward等值改進(jìn) – 未化簡前 ， 外部系統(tǒng)總對地導(dǎo)納為 ， 化簡后的對地導(dǎo)納為 ， 放大了 40%。 在互聯(lián)系統(tǒng)中 ， 對地導(dǎo)納可能會產(chǎn)生大的無功功率 ， 邊界節(jié)點(diǎn)電壓稍微變化 ， 造成對地支路無功功率顯著變化 ， 這是錯誤的 。 因為外部系統(tǒng)中的某些節(jié)點(diǎn) ， 受到附近 PV節(jié)點(diǎn)的支援 ， 邊界節(jié)點(diǎn)電壓的變化對這些節(jié)點(diǎn)電壓的影響很小或毫無影響 ， 例如 ， 如果假設(shè) 1號節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn) ， 則邊界節(jié)點(diǎn)變化引起的無功增量遠(yuǎn)小于 – 因此 ， 在等值過程中最好不要考慮外部系統(tǒng)的并聯(lián)支路 。 而這些并聯(lián)支路的作用可以在邊界的等值注人中 ， 與外部系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)一并考慮 。 BV? 四、 Ward等值改進(jìn) ? 保留外部系統(tǒng)中的部分 PV節(jié)點(diǎn) – 如前所述，在常規(guī) Ward等值法中，由于在化簡過程中將外部系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)全部消去，其中也包括外部系統(tǒng)中的 PV節(jié)點(diǎn)，因此，當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)出現(xiàn)事故后，就無從由這些電壓不變的 PV節(jié)點(diǎn)向內(nèi)部系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)臒o功功率支援，從而當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)確實需要這種無功支援的情況下，就成為等值網(wǎng)潮流解準(zhǔn)確度較差的另一原因。 四、 Ward等值改進(jìn) – 為此，可以提出保留外部系統(tǒng)中部分重要 PV節(jié)點(diǎn)的方案。保留的原則可敘述如下： ? 保留具有最大無功功率發(fā)生能力的發(fā)電機(jī)組，即保留基本情況下無功功率發(fā)生值與無功功率允許限值間有較大差值的那些發(fā)電機(jī)； ? 消去其余的所有發(fā)電機(jī)和所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)； ? 保留的發(fā)電機(jī)應(yīng)是外部系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)總數(shù)的一小部分，因而它們應(yīng)與內(nèi)部系統(tǒng)有較近的電氣距離。 – 下圖表示在外部系統(tǒng)中保留一個 PV節(jié)點(diǎn)的情況．圖中邊界節(jié)點(diǎn)間以及邊界節(jié)點(diǎn)與保留節(jié)點(diǎn)間的互連支路，就是由 Gauss消去法在消去其余外部節(jié)點(diǎn)后求得的等值支路；而 S S Si就是所謂的等值邊界注人。它們的求法見參考文獻(xiàn) 。 四、 Ward等值改進(jìn) 四、 Ward等值改進(jìn) ? 解耦 Ward法； ? 擴(kuò)展 Ward法； ? 廣義 Ward等值法； ? 緩沖 Ward等值法等 四、例題 四、例題 四、例題 四、例題 四、例題 第三節(jié) REI等值 一、原理 ? REI等值的全稱為輻射狀等值獨(dú)立電源法(Radial Equivalent Independent)。 ? 考察 Ward等值的公式 (11131)，如果外部網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)注入功率 ，則等值邊界注入功率就是原來的邊界注入功率 ，Ward等值可以簡化。 REI等值就是基于這樣一種想法，把外部網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)注入功率加以歸并，移到外部的一個或少數(shù)幾個節(jié)點(diǎn)上、原來的外部網(wǎng)絡(luò)就變成了無源網(wǎng)絡(luò)，然后再對外部的無源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行等值。 0?? ES 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 一、原理 ? 不難證明，上面計算的 REI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)剛好能滿足無損耗的條件，所以也能稱為零平衡網(wǎng)絡(luò) (Zero Power Balance Network,ZPBN)。 ? 應(yīng)該指出，上面 REI網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)與復(fù)電壓有關(guān)。所以，只在基本方式下滿足與原網(wǎng)絡(luò)的等值條件，系統(tǒng)運(yùn)行偏離基本方式就會出現(xiàn)誤差。為了在變化的運(yùn)行狀態(tài)下利用 REI等值具有較高的精度，在構(gòu)造不同性質(zhì)服網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)遵守某些歸并原則。 二、歸并原則 ? 考慮如下的 REI網(wǎng)絡(luò) ),2,1( nkIVS kkk ??? ???),2,1()( nkyVVI kKGk ???? ???0?? GV 二、歸并原則 ? 寫成增量形式 ? 相減、略去增量的二次項，得到： ? 由于 ? 所以： kkkkkkkkkkkkkkIVIVIVIVIIVVSS????????????????????????????? ))((kkkkk IVIVS????? ?????kKGk yVVI )(??? ?????kKGkkkk yVVVIVS )(?????? ??????? 二、歸并原則 ? 相除，得到 ? 將 代入、得到 ： kkKGkkkkIyVVVVSS?????????????? )(kkk yVI?? ??kKGkkkkVVVVVSS?????????????? )( 二、歸并原則 ? 根據(jù) ? 寫成增量形式 ? 相除，得到 kkk VVV???2))(()( 2 kkkkkk VVVVVV ???? ???????kkkkkkkkkkkk VVVVVVVVVVVV???????? ???????????? 22 2kkkkkk VVVVVV???? ?????2kkkkkkVVVVVV?????????2 二、歸并原則 ? 則： ? 同樣根據(jù) ? 可以得到： kGkkkkVVVVSS?????????2RRR IUS??? ?RGRR yVVI )(??? ??RGRRRRVVVVSS?????????2 二、歸并原則 ? 當(dāng)外部節(jié)點(diǎn)都為 PQ節(jié)點(diǎn)時，此時原網(wǎng)絡(luò)的 ，在 REI網(wǎng)絡(luò)中的 R節(jié)點(diǎn)也取為 PQ節(jié)點(diǎn)，因此有 ? 代入 ? 得到 0?? ? kS0?? ? RSRGRRRRVVVVSS?????????2GRRR VVVV ?? ???2 二、歸并原則 ? 代入 ? 得到 ? 這里要求 則我們得到 ? 于是 或