電力系統(tǒng)仿真matpower潮流計(jì)算(編輯修改稿)
2024-10-31 18:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,3,L,n)（1－8）j206。ij206。i潮流方程的極坐標(biāo)形式為 ,2,3,L,n)Pi=Vi229。Vi(Gijcosqij+Bijsinqij)(i=1j206。i（1－9）Qi=Vi229。Vi(GijsinqijBijcosqij)(i=1,2,3,L,n)j206。i（1－10）以上各式中，j206。i表示229。號后的標(biāo)號j的節(jié)點(diǎn)必須直接和節(jié)點(diǎn)i相聯(lián)，并包括j=i的情況。這兩種形式的潮流方程通常稱為節(jié)點(diǎn)功率方程，是牛頓－拉夫遜等潮流算法所采用的主要數(shù)學(xué)模型。PQ分解法派生于以極坐標(biāo)表示的牛頓拉夫遜法。②分析NR法和PQ分解法計(jì)算潮流的特點(diǎn) NR法特點(diǎn)：，若選擇到一個較好的初值，算法將具有平方收斂特性，一般迭代4—5次便可以收斂到一個非常精確的解。而且其迭代次數(shù)與所計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；緹o關(guān)。，對于前面提到的對以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的高斯一塞德爾法呈病態(tài)的系統(tǒng)，牛頓法均能可靠地收斂。，并與程序設(shè)計(jì)技巧有密切關(guān)系。PQ法特點(diǎn)：(n1)階和一個(m1)階系數(shù)矩陣B、替代原有的系數(shù)矩陣J，提高了計(jì)算速度，降低了對貯存容量的要求。、替代原有的系數(shù)矩陣J，顯著的提高了計(jì)算速度。、替代原有的系數(shù)矩陣J，使求逆等運(yùn)算量和所需的儲存容量都大為減少。⑵對潮流結(jié)果進(jìn)行分析，評價(jià)該潮流斷面的運(yùn)行方式安全性和經(jīng)濟(jì)性: 潮流斷面也稱輸電斷面。在實(shí)際電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)度人員往往僅根據(jù)地理位置，將聯(lián)絡(luò)電源中心與負(fù)荷中心的若干線路選為一個輸電斷面。在某一基態(tài)潮流下，有功潮流方向相同且電氣距離相近的一組輸電線路的集合稱為輸電斷面。安全性：各節(jié)點(diǎn)電壓滿足電壓波動的一般要求，既滿足電壓波動在177。5%?；诎踩韵嚓P(guān)的其他因素，暫時還沒有涉及，暫不作考慮。經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)計(jì)算可知，%，基本滿足一般的網(wǎng)損要求，即一般要求在4%～5%之間即為較經(jīng)濟(jì)?；诮?jīng)濟(jì)性相關(guān)的其他因素，暫時還沒有涉及，暫不作考慮。⑶分析調(diào)節(jié)系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)：由仿真結(jié)果分析可知，節(jié)點(diǎn)6電壓最低成為系統(tǒng)進(jìn)行的最大隱患。下面對系統(tǒng)中，如何提高全網(wǎng)電壓最低點(diǎn)電壓進(jìn)行討論：犧牲電壓去滿足無功電源與無功負(fù)荷的平衡，提高節(jié)點(diǎn)電壓，應(yīng)該增發(fā)無功。①通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓本質(zhì)：發(fā)電機(jī)是無功電源，增發(fā)無功，且6節(jié)點(diǎn)有發(fā)電機(jī)，可直接調(diào)節(jié)6節(jié)點(diǎn) 不用增加新設(shè)備，從而不需要增加投資（發(fā)電機(jī)母線沒有負(fù)荷時，在95%～100%范圍內(nèi)調(diào)壓，發(fā)電機(jī)母線有負(fù)荷時，一般采用逆調(diào)壓）②通過補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓 并聯(lián)電容器，調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器，降低網(wǎng)絡(luò)中的功率和能量損耗并不能提高節(jié)點(diǎn)6電壓水平，也不能減小線路負(fù)擔(dān)和損耗。③通過調(diào)節(jié)變壓器變比調(diào)節(jié) 通過調(diào)節(jié)變壓分觸頭，即調(diào)節(jié)變壓器的變比，實(shí)際調(diào)節(jié)了線路的阻抗值，以調(diào)壓。采用該方法能有效提升節(jié)點(diǎn)電壓，并對掐節(jié)點(diǎn)的影響較少，同時調(diào)節(jié)變壓器分觸頭并不需要進(jìn)行額外的投入，是一種十分經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方法。⑷分析各種調(diào)整措施的特點(diǎn)并比較它們之間的差異: 發(fā)電機(jī)調(diào)壓，因不用附加設(shè)備，不需要附加投資。當(dāng)然，應(yīng)該盡量避免無功的遠(yuǎn)距離傳輸，否則不僅會增大有功損耗，而且對電壓的調(diào)節(jié)也不利。有載調(diào)壓變壓器可帶負(fù)荷調(diào)壓，而無載變壓器只能停運(yùn)調(diào)壓。經(jīng)常性的變壓器調(diào)壓，只能采用有載調(diào)壓變壓器（或串聯(lián)加壓器，很少）。隨著電壓質(zhì)量的要求逐漸提高，目前在500KV、200KV、和110KV電網(wǎng)中，廣泛采用有載調(diào)節(jié)變壓器，而35KV和10KV電網(wǎng)常采用無載調(diào)壓變壓器。變壓器調(diào)壓不能解決無功平衡問題，當(dāng)無功不足時，變壓器調(diào)節(jié)甚至坑內(nèi)加劇無功不足并引發(fā)發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定問題。無功不足的系統(tǒng)，首要問題是增加無功電源，以采用并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器為宜。其中，調(diào)相機(jī)因運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用大成為淘汰設(shè)備，而靜止補(bǔ)償器因?yàn)橥顿Y大爺應(yīng)用很少。就地?zé)o功補(bǔ)償既能調(diào)壓又能減少電網(wǎng)中的無功功率傳輸，從而降低有功損耗，因此也在電網(wǎng)中廣泛采用。一般都在變壓器的低壓側(cè)設(shè)置可控的無功補(bǔ)償設(shè)備（如多組并聯(lián)電容器組），已達(dá)到無功的就地補(bǔ)償目的。而500KV變電站還常配置不可控的500KV高壓并聯(lián)電抗器（高抗），以補(bǔ)充線路過剩的充電無功。串聯(lián)補(bǔ)償電容器，因其設(shè)計(jì)、運(yùn)行方面的問題很少采用。為了合理選擇調(diào)壓措施，應(yīng)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。本課題中，提高電壓等級，在相同的傳輸功率的情況下，適當(dāng)?shù)奶岣吖?jié)點(diǎn)電壓，可在一定程度上減少線路的損耗。另外，提高負(fù)荷的功率因數(shù)也可以起到減少線路損耗的效果，但在本課題中，不是很適用。無功補(bǔ)償設(shè)備的添加，減少了線路中無功的流動，進(jìn)而減少了線路的電壓損失，在結(jié)果上也可以起到減少線路損耗的效果。第四篇：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算南 京 理 工 大 學(xué)《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》課程報(bào)告姓名XX學(xué) 號： 5*** 自動化學(xué)院 電氣工程基于牛頓拉夫遜法的潮流計(jì)算例題編程報(bào)學(xué)院(系): 專業(yè): 題目: 任課教師 碩士導(dǎo)師 告楊偉 XX2015年6月10號基于牛頓拉夫遜法的潮流計(jì)算例題編程報(bào)告摘要：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的目的在于：確定電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、檢查系統(tǒng)中各元件是否過壓或者過載、為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定提供依據(jù)、為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算提供初值、為電力系統(tǒng)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供分析的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法包含高斯—賽德爾迭代法、牛頓拉夫遜法和P—Q分解法等，其中牛拉法計(jì)算原理較簡單、計(jì)算過程也不復(fù)雜，而且由于人們引入泰勒級數(shù)和非線性代數(shù)方程等在算法里從而進(jìn)一步提高了算法的收斂性和計(jì)算速度。同時基于MATLAB的計(jì)算機(jī)算法以雙精度類型進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和運(yùn)算, 數(shù)據(jù)精確度高，能進(jìn)行潮流計(jì)算中的各種矩陣運(yùn)算，使得傳統(tǒng)潮流計(jì)算方法更加優(yōu)化。一 研究內(nèi)容通過一道例題來認(rèn)真分析牛頓拉夫遜法的原理和方法（采用極坐標(biāo)形式的牛拉法），同時掌握潮流計(jì)算計(jì)算機(jī)算法的相關(guān)知識，能看懂并初步使用MATLAB軟件進(jìn)行編程，培養(yǎng)自己電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)算法編程能力。例題如下：用牛頓拉夫遜法計(jì)算下圖所示系統(tǒng)的潮流分布，其中系統(tǒng)中5為平衡節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)5電壓保持U=，其他四個節(jié)點(diǎn)分別為PQ節(jié)點(diǎn)，給定的注入功率如圖所示。計(jì)算精度要求各節(jié)點(diǎn)電壓修正量不大于106。二 牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算 1 基本原理牛頓法是取近似解x(k)之后，在這個基礎(chǔ)上，找到比x(k)更接近的方程的根，一步步地迭代，找到盡可能接近方程根的近似
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