電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的研究畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-23 04:55本頁面
【正文】 參數計入到了雅可比矩陣中, 由于它實際上并不改變網絡結構及節(jié)點功率輸入輸出的關系，因而節(jié)點的PV曲線不會改變，其電壓穩(wěn)定極限是一致的。當采用等效電納取代其注入無功功率時,它僅增加了一條對地支路,因而只對雅可比矩陣L子陣中的對應節(jié)點的對角元素Lii產生影響。重負荷的注入無功Qi以等效對地電納支路替代。改變后的為： (317) 式(317)中右邊兩項同號，在重負荷條件下兩項的變化相反，Q增加，Vi2Bii減少，Lii＇是由兩部分之和求得的，所以Lii＇變化不大,雅可比矩陣的行列式也因此不再趨向于零,相應也改善了潮流計算的收斂性。重負荷的注入有功Pi以等效電導表示,它只改變雅克比矩陣的一個元素Nii,但是Lii處于主對角線上且有對角優(yōu)勢, Nii則不在主對角線上,再考慮到雅可比矩陣子陣對相位角的弱相關作用,故Nii對雅可比矩陣行列式值的變化不占支配作用。經過分析可以得知,改變后的Nii對潮流計算中的迭代影響不大。實例表明采用重負荷節(jié)點的導納模型改善了潮流的收斂性,對常規(guī)潮流算法稍加修改即可進行電壓穩(wěn)定極限的計算，其編程相當簡單。另外，我們將最容易失去電壓穩(wěn)定的節(jié)點稱為弱節(jié)點，與弱節(jié)點有支路連結的局部連通網絡為弱區(qū)域。用負荷的有功功率裕度指標Kp來確定弱節(jié)點的裕度大?。? （318）其中Pcr表示臨界點的負荷功率，P0為當前運行點的負荷功率。上式可表示出負荷功率的最大擾動量與功率極限的關系。4 電力系統(tǒng)的潮流計算方法電力系統(tǒng)分析的潮流計算是電力系統(tǒng)分析的一個重要的部分。通過對電力系統(tǒng)潮流分布的分析和計算，可進一步對系統(tǒng)運行的安全性，經濟性進行分析、評估，提出改進措施。電力系統(tǒng)潮流的計算和分析是電力系統(tǒng)運行和規(guī)劃工作的基礎。潮流計算是指對電力系統(tǒng)正常運行狀況的分析和計算。通常需要已知系統(tǒng)參數和條件，給定一些初始條件，從而計算出系統(tǒng)運行的電壓和功率等；潮流計算方法很多：高斯塞德爾法、牛頓拉夫遜法、PQ分解法、直流潮流法，以及由高斯塞德爾法、牛頓拉夫遜法演變的各種潮流計算方法。電力系統(tǒng)潮流計算中，節(jié)點一般分為如下幾種類型：PQ節(jié)點：節(jié)點注入的有功功率無功功率是已知的PV節(jié)點：節(jié)點注入的有功功率已知，節(jié)點電壓幅值恒定，一般由無功儲備比較充足的電廠和電站充當；平衡節(jié)點：節(jié)點的電壓為1*exp(0176。)，其注入的有功無功功率可以任意調節(jié)，一般由具有調頻發(fā)電廠充當。更復雜的潮流計算，還有其他節(jié)點，或者是這三種節(jié)點的組合，在一定條件下可以相互轉換。對于本題目，節(jié)點分析如下：節(jié)點1給出有功功率為2.，無功功率為1， PQ節(jié)點。，PV節(jié)點。節(jié)點3電壓相位是0，電壓幅值為1，平衡節(jié)點。節(jié)點1待求量是P，Q；節(jié)點2待求量是Q，；節(jié)點3待求量是U。導納矩陣分為節(jié)點導納矩陣、結點導納矩陣、支路導納矩陣、二端口導納矩陣。結點導納矩陣：對于一個給定的電路(網絡)，由其關聯矩陣A與支路導納矩陣Y所確定的矩陣。支路導納矩陣：表示一個電路中各支路導納參數的矩陣。其行數和列數均為電路的支路總數。二端口導納矩陣：對應于二端口網絡方程，由二端口參數組成節(jié)點導納矩陣：以導納的形式描述電力網絡節(jié)點注入電流和節(jié)點電壓關系的矩陣。它給出了電力網絡連接關系和元件特性的全部信息，是潮流計算的基礎方程式。 本例應用結點導納矩陣具體計算時，根據如下公式：Yii = yi0 + ∑yijYik = yik由題給出的導納可求的節(jié)點導納矩陣如下：==進而節(jié)點導納矩陣為：網絡方程是潮流計算的基礎，如果給出電壓源或電流源，便可解得電流電壓分布。然而，潮流計算中，這些值都是無法準確給定的，這樣，就需要列出潮流方程。對n個節(jié)點的網絡，電力系統(tǒng)的潮流方程一般形式是 （i=1,2，…，n）其中Pi = PGi PLdi, Qi = QGi QLdi ,即PQ分別為節(jié)點的有功功率無功功率。代入得潮流方程：=()+()+()176。=()+()+()176。=()+()+()176?！蜻d算法牛頓法 （Newton Method）：解非線性方程f(x)=0的牛頓(Newton) 法，就是將非線性方程線性化的一種方法。它是解代數方程和超越方程的有效方法之一。設有單變量非線性方程，給出解的近似值，它與真解的誤差為，則將滿足，即將上式左邊的函數在附近展成泰勒級數，如果差值很小，二次及以上階次的各項均可略去得：這是對于變量的修正量的線性方程式，成為修正方程，解此方程可得修正量用所求得的去修正近似解，便得修正后的近似解同真解仍然有誤差。為了進一步逼近真解，可以反復進行迭代計算，迭代計算通式是迭代過程的收斂判據為式中，和為預先給定的小正數。牛頓拉夫遜法實質上就是切線法，是一種逐步線性化的方法，此法不僅用于求單變量方程，也適用于多變量非線性代數方程的有效方法。牛頓法至少是二階收斂的，即牛頓法在單根附近至少是二階收斂的，在重根附近是線性收斂的。 牛頓法收斂很快，而且可求復根，缺點是對重根收斂較慢，要求函數的一階導數存在。 結 論電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題的研究有著十分重大的社會經濟意義。盡管電壓穩(wěn)定問題及其相關現象十分復雜，在過去二十年間，人們已經在電壓失穩(wěn)機理以及負荷模型建立、分析手段上取得了很多重要研究成果。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展，新型控制設備的不斷投入運行以及電力市場化的不斷深入，人們需要更為準確的電壓穩(wěn)定性指標以及實用判據，需要將電壓安全評估與控制不斷推向在線應用。 致 謝大學生活馬上就要結束了，論文是我在校期間的最后一次作業(yè)，也是我做的最認真的一次。當論文順利完成的時候，我最想感謝的是我的導師牛卜巧老師。從選題到論文結構再到表述規(guī)范，她都一一給了非常悉心的指導。牛老師是一個非常智慧、嚴肅但又不失親切的人，我很感激她對我要求上的嚴格以及能力上的肯定。從牛老師身上我所領受到的不僅僅是她治學上的嚴謹，更重要的是她對我們的赤誠的關心。同時還要深深感謝三年來教育過我的嚴冬青老師、喬繼剛老師、張淑敏老師，黃賢老師、陳慧穎老師、范萍老師以及所有教育過我的老師，正是你們的傳道、授業(yè)、解惑，使我在大學里不僅學習到了專業(yè)知識，也學到了怎樣做人、怎樣成長?！ ∵€要感謝在論文寫作過程中幫助過我的同學，和他們每次對某個理論的討論使我對論文一步步領悟。三年的生活培育見證了我們深厚的友誼，我們一起度過的的大學三年的生活，讓我受益匪淺。再次感謝所有關心幫助我的老師、同學！ 參考文獻[1] [M].北京:中國電力出版社,1995 [2] 王梅義,吳競昌,(第二版)[M].北京:中國電力出版社,1995年6月[3] 劉道偉,謝小榮,穆鋼,黎平，基于同步相量測量的電力系統(tǒng)在線電壓穩(wěn)定指標[J].中國電機工程學報,2005,25(1)[4] 羅 毅,趙冬梅,[J].2006,23(2)[5] 孫華東,[J].中國電機工程學報,2006,26(6)[6] [D].杭州:浙江大學,2004[7] 李宏仲，程浩忠，朱振華，[J].繼電器,2006,34(4):6974[8] [D]，太原理工大學，20082
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