電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的研究畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-23 04:55本頁(yè)面
【正文】 參數(shù)計(jì)入到了雅可比矩陣中, 由于它實(shí)際上并不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)功率輸入輸出的關(guān)系，因而節(jié)點(diǎn)的PV曲線不會(huì)改變，其電壓穩(wěn)定極限是一致的。當(dāng)采用等效電納取代其注入無(wú)功功率時(shí),它僅增加了一條對(duì)地支路,因而只對(duì)雅可比矩陣L子陣中的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的對(duì)角元素Lii產(chǎn)生影響。重負(fù)荷的注入無(wú)功Qi以等效對(duì)地電納支路替代。改變后的為： (317) 式(317)中右邊兩項(xiàng)同號(hào)，在重負(fù)荷條件下兩項(xiàng)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(yīng)也改善了潮流計(jì)算的收斂性。重負(fù)荷的注入有功Pi以等效電導(dǎo)表示,它只改變雅克比矩陣的一個(gè)元素Nii,但是Lii處于主對(duì)角線上且有對(duì)角優(yōu)勢(shì), Nii則不在主對(duì)角線上,再考慮到雅可比矩陣子陣對(duì)相位角的弱相關(guān)作用,故Nii對(duì)雅可比矩陣行列式值的變化不占支配作用。經(jīng)過(guò)分析可以得知,改變后的Nii對(duì)潮流計(jì)算中的迭代影響不大。實(shí)例表明采用重負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)納模型改善了潮流的收斂性,對(duì)常規(guī)潮流算法稍加修改即可進(jìn)行電壓穩(wěn)定極限的計(jì)算，其編程相當(dāng)簡(jiǎn)單。另外，我們將最容易失去電壓穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)稱為弱節(jié)點(diǎn)，與弱節(jié)點(diǎn)有支路連結(jié)的局部連通網(wǎng)絡(luò)為弱區(qū)域。用負(fù)荷的有功功率裕度指標(biāo)Kp來(lái)確定弱節(jié)點(diǎn)的裕度大?。? （318）其中Pcr表示臨界點(diǎn)的負(fù)荷功率，P0為當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)的負(fù)荷功率。上式可表示出負(fù)荷功率的最大擾動(dòng)量與功率極限的關(guān)系。4 電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法電力系統(tǒng)分析的潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的一個(gè)重要的部分。通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)潮流分布的分析和計(jì)算，可進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析、評(píng)估，提出改進(jìn)措施。電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算和分析是電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃工作的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算是指對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的分析和計(jì)算。通常需要已知系統(tǒng)參數(shù)和條件，給定一些初始條件，從而計(jì)算出系統(tǒng)運(yùn)行的電壓和功率等；潮流計(jì)算方法很多：高斯塞德?tīng)柗ā⑴ｎD拉夫遜法、PQ分解法、直流潮流法，以及由高斯塞德?tīng)柗ā⑴ｎD拉夫遜法演變的各種潮流計(jì)算方法。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中，節(jié)點(diǎn)一般分為如下幾種類(lèi)型：PQ節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)注入的有功功率無(wú)功功率是已知的PV節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)注入的有功功率已知，節(jié)點(diǎn)電壓幅值恒定，一般由無(wú)功儲(chǔ)備比較充足的電廠和電站充當(dāng)；平衡節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)的電壓為1*exp(0176。)，其注入的有功無(wú)功功率可以任意調(diào)節(jié)，一般由具有調(diào)頻發(fā)電廠充當(dāng)。更復(fù)雜的潮流計(jì)算，還有其他節(jié)點(diǎn)，或者是這三種節(jié)點(diǎn)的組合，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換。對(duì)于本題目，節(jié)點(diǎn)分析如下：節(jié)點(diǎn)1給出有功功率為2.，無(wú)功功率為1， PQ節(jié)點(diǎn)。，PV節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)3電壓相位是0，電壓幅值為1，平衡節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)1待求量是P，Q；節(jié)點(diǎn)2待求量是Q，；節(jié)點(diǎn)3待求量是U。導(dǎo)納矩陣分為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、二端口導(dǎo)納矩陣。結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：對(duì)于一個(gè)給定的電路(網(wǎng)絡(luò))，由其關(guān)聯(lián)矩陣A與支路導(dǎo)納矩陣Y所確定的矩陣。支路導(dǎo)納矩陣：表示一個(gè)電路中各支路導(dǎo)納參數(shù)的矩陣。其行數(shù)和列數(shù)均為電路的支路總數(shù)。二端口導(dǎo)納矩陣：對(duì)應(yīng)于二端口網(wǎng)絡(luò)方程，由二端口參數(shù)組成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：以導(dǎo)納的形式描述電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)注入電流和節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)系的矩陣。它給出了電力網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系和元件特性的全部信息，是潮流計(jì)算的基礎(chǔ)方程式。 本例應(yīng)用結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣具體計(jì)算時(shí)，根據(jù)如下公式：Yii = yi0 + ∑yijYik = yik由題給出的導(dǎo)納可求的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣如下：==進(jìn)而節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為：網(wǎng)絡(luò)方程是潮流計(jì)算的基礎(chǔ)，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(jì)算中，這些值都是無(wú)法準(zhǔn)確給定的，這樣，就需要列出潮流方程。對(duì)n個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，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(diǎn)的有功功率無(wú)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(shù)方程和超越方程的有效方法之一。設(shè)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(shù)在附近展成泰勒級(jí)數(shù)，如果差值很小，二次及以上階次的各項(xiàng)均可略去得：這是對(duì)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(jìn)一步逼近真解，可以反復(fù)進(jìn)行迭代計(jì)算，迭代計(jì)算通式是迭代過(guò)程的收斂判據(jù)為式中，和為預(yù)先給定的小正數(shù)。牛頓拉夫遜法實(shí)質(zhì)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(shù)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(fù)根，缺點(diǎn)是對(duì)重根收斂較慢，要求函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)存在。 結(jié) 論電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題的研究有著十分重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。盡管電壓穩(wěn)定問(wèn)題及其相關(guān)現(xiàn)象十分復(fù)雜，在過(guò)去二十年間，人們已經(jīng)在電壓失穩(wěn)機(jī)理以及負(fù)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(shè)備的不斷投入運(yùn)行以及電力市場(chǎng)化的不斷深入，人們需要更為準(zhǔn)確的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)以及實(shí)用判據(jù)，需要將電壓安全評(píng)估與控制不斷推向在線應(yīng)用。 致 謝大學(xué)生活馬上就要結(jié)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(rèn)真的一次。當(dāng)論文順利完成的時(shí)候，我最想感謝的是我的導(dǎo)師牛卜巧老師。從選題到論文結(jié)構(gòu)再到表述規(guī)范，她都一一給了非常悉心的指導(dǎo)。牛老師是一個(gè)非常智慧、嚴(yán)肅但又不失親切的人，我很感激她對(duì)我要求上的嚴(yán)格以及能力上的肯定。從牛老師身上我所領(lǐng)受到的不僅僅是她治學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)，更重要的是她對(duì)我們的赤誠(chéng)的關(guān)心。同時(shí)還要深深感謝三年來(lái)教育過(guò)我的嚴(yán)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(guò)我的老師，正是你們的傳道、授業(yè)、解惑，使我在大學(xué)里不僅學(xué)習(xí)到了專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了怎樣做人、怎樣成長(zhǎng)。 還要感謝在論文寫(xiě)作過(guò)程中幫助過(guò)我的同學(xué)，和他們每次對(duì)某個(gè)理論的討論使我對(duì)論文一步步領(lǐng)悟。三年的生活培育見(jiàn)證了我們深厚的友誼，我們一起度過(guò)的的大學(xué)三年的生活，讓我受益匪淺。再次感謝所有關(guān)心幫助我的老師、同學(xué)！ 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:中國(guó)電力出版社,1995 [2] 王梅義,吳競(jìng)昌,(第二版)[M].北京:中國(guó)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(cè)量的電力系統(tǒng)在線電壓穩(wěn)定指標(biāo)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(1)[4] 羅 毅,趙冬梅,[J].2006,23(2)[5] 孫華東,[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2006,26(6)[6] [D].杭州:浙江大學(xué),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(xué)，20082
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