【正文】 ((n+1)*sizeof(double))。 P=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 cout請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)量： 。 double Vn。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 27 簡(jiǎn)單輻射網(wǎng) 由圖 27 可知節(jié)點(diǎn) i 的注入有功功率和無(wú)功功率分別 為： ??? ????? ????? )()()1()( )()()1()( iQiLQiQiQ iPiLPiPiP (24) 其中 ， i= 1, 2, ……,N 1， N為節(jié)點(diǎn)數(shù) ， LP(i)為 第 i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷有功功率 ； LQ(i)為 第 i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷無(wú)功功率 ； 為第 i條線段上的有功功率損耗 ； 為 第 i條線段上的無(wú)功功率損耗 .第 i條饋線段的有功、無(wú)功損耗計(jì)算公式為 : ???????????????????222222)]1()1([)()()]1()1([)()(NNViQiPiXiQViQiPiRiP (25) 其中 ,i=1, 2,…… n,n為支路數(shù) . 例如：當(dāng) i=2時(shí)，如圖所示： 圖 28 三點(diǎn)電網(wǎng) 節(jié)點(diǎn) 2的注入有功功率和無(wú)功功率分別 為： 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 ??? ???? ???? )2()2()3()2( )2()2()3()2( QLQ PLPPP 第 2 條饋線段的有功、無(wú)功損耗計(jì)算公式為 : ???????????????222222)]3()3([)2()2()]3()3([)2()2(NNVQPXQVQPRP 主干饋線 節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算 在不要求特別精確時(shí)，電力網(wǎng)中任意線段的電壓損耗可以用電壓降落的縱分量代替，即： VQXPRV ??? （ 26） 在不計(jì)功率損耗是， V 取電力網(wǎng)的額定電壓；計(jì)功率損耗時(shí)，如用某一點(diǎn)的功率，就應(yīng)取同一點(diǎn)的電壓。 配電網(wǎng)有 n個(gè)節(jié)點(diǎn) ， n1條支路 。 主干饋線節(jié) 點(diǎn)功率計(jì)算 對(duì)于潮流算法的分析要從簡(jiǎn)單配電網(wǎng)入手 ， 主干饋線配電網(wǎng)可以理解為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有一條饋線 ， 饋線的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上只有一個(gè)注 入電流 ， 兩個(gè)輸出電流 。一般給定配電網(wǎng)絡(luò)的始端電壓和末 端負(fù)荷，以饋線為計(jì)算基本單位。下面主要介紹前推回代法潮流計(jì)算。 配電網(wǎng)潮流常用求解算法 與輸電網(wǎng)相比，配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有著明顯的差異：配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)輻射狀，在正常運(yùn)行是開(kāi)環(huán)的，只有在倒換負(fù)荷或發(fā)生故障時(shí)才有可能出現(xiàn)短時(shí)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行或多電源運(yùn)行的情況；配電線路的總長(zhǎng)度較輸電網(wǎng)絡(luò)要長(zhǎng)且分支較多，配電線的線徑比輸電線細(xì)，導(dǎo)致配電網(wǎng)的 R/ X 較大，無(wú)法滿足 Gij Bij 的 PQ 解耦條件，所以在輸電網(wǎng)中常用的快速解耦算法在配電網(wǎng)中難以收斂；由于配電網(wǎng)絡(luò)直接面向用戶，所以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)眾多，如采用傳統(tǒng)的潮流算法 (如牛頓拉夫遜法、快速解耦法 )會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)納矩陣非常龐大，處理的工作量較大、占用的資源也較多。配電網(wǎng)的另一個(gè)特點(diǎn)是配電線路的總長(zhǎng)度較輸電線路要長(zhǎng)且 分支較多，配電線的線哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 徑比輸電網(wǎng)細(xì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的 R /X 較大，且線路的充電電容可以忽略。拉夫遜法及快速解偶法在計(jì)算配電網(wǎng)潮流時(shí)收斂效率不高。從早期的高斯 — 塞德?tīng)柕òl(fā)展到牛頓 — 拉夫遜法，進(jìn)而到國(guó)內(nèi)外目前廣泛采用的 PQ 分解法，人們已研究出了 多種有效的潮流計(jì)算方法，然而這些一般都只適用于輸電網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于低壓配電網(wǎng)絡(luò)其應(yīng)用效果并不顯著，這是因?yàn)榈蛪号潆娋W(wǎng)與輸電網(wǎng)不同，低壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑瘦椛錉?，線路的 R /X 很高，一般而言，配電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)呈樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。它既是對(duì)配電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的合理性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行定量分析的依據(jù)，又 是電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)的潮流計(jì)算同時(shí)也是研究配電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的一項(xiàng)基本運(yùn)算。 配電網(wǎng)潮流算法是配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障處理、無(wú)功優(yōu)化和狀態(tài)估計(jì)等都需要用到配網(wǎng)潮流的數(shù)據(jù)。追趕法用于導(dǎo)納矩陣主對(duì)角嚴(yán)格占優(yōu)情況下，無(wú)收斂性問(wèn)題、矩陣存儲(chǔ)方便、占內(nèi)存少、求解快速，但是不能直接求解復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)。牛頓 — 拉夫遜法潮流算法具有二階收斂特性，雖然在配電網(wǎng)潮流中收斂速度較快，但 是，當(dāng)導(dǎo)納矩陣階數(shù)較高時(shí)，初值敏感性問(wèn)題比較突出。 配電網(wǎng)潮流 計(jì)算的概念 因?yàn)榕潆娋W(wǎng)線路中的 R/X 比值偏大使快速 PQ解耦法潮流計(jì)算方法失效，所以人們根據(jù)輻射配電網(wǎng)的特點(diǎn)，提出了一些計(jì)算方法。電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算和一般交流電路計(jì)算的根本差別在于：后者已知和待求哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 的是電壓和電流，而前者是電壓和功率。輻射狀配電網(wǎng)前推回代法潮流計(jì)算其實(shí)包含連續(xù)的兩步迭代計(jì)算，稱之為回代和前推 (backward and forward sweep)，根據(jù)配電饋線的輻射狀結(jié)構(gòu)，在推算過(guò)程中不斷更新支路電流和節(jié)點(diǎn)電壓 。 當(dāng)應(yīng)用于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)時(shí)則需要進(jìn)行特殊的處理，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中含有 PV 節(jié)點(diǎn)時(shí)也需要進(jìn)行特殊的處理，這是它的缺點(diǎn)。前推回代法在配電網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算中得到了廣泛應(yīng)用。 圖 24 雙繞組變壓器的 T 型等值電路 圖各參數(shù)的計(jì)算公式如下： ????????????????????????100100%1 0 0 01 0 0 0100%1 0 0 02020222NNTNTNNSTNNSTVSIBVPGSVVXSVPR （ 22） 式中： TR — 變壓器 的總電阻 (Ω)； TX — 變壓器的總電抗 (Ω)； TG — 變壓器的電導(dǎo) (S)； TB — 變壓器的電納 (S)； — 變壓器的短路損耗 (kW)； — 變哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 壓器空載損耗 (kW)； NS — 變壓器的額定容量 (MVA)； — 變壓器的額定電壓 (kV)； — 變壓器的短路電壓百分值； 0%I — 變壓器的空載電流百分值； 除此之外，在計(jì)算中還經(jīng)常用到變壓器的 П 型等值電路 ，如圖 25 所示。因此，這兩種電路都是近似的等值電路，而且，相互間并不等值，即它們不能用△ Y 變換公式相互變換。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 圖 22 П型等值電路 圖 23 T 型等值電路在П型等 其中， 常用的是П型等值電路 值電路中，除串聯(lián)的線路總阻抗 Z = R+jX 外，還將線路的總導(dǎo)納 Y = jB 分成兩半，分別并聯(lián)在線路的是末端。這種線路的電納 B 一般不能略去。 圖 21 短線路的等值電路 顯然，如電纜線路不長(zhǎng)，電納的影響不大時(shí)，也可以采用這種等值電路。線路電壓不高時(shí)，這種線路電納 B 的影響不大，可略去。 一般線路中，又有短線路和中等長(zhǎng)度線路之分。顯然，線路長(zhǎng)度為 l (km)時(shí) ，有 ???????????lbBlgGlxXlrR1111 (21) 式中， r1， x1， g1， b1 分別為 線路單位長(zhǎng)度的電阻、電抗、電導(dǎo)、電納 ； l 為線路長(zhǎng)度。線路不超過(guò)這些數(shù)值時(shí)，可不考慮它們的分布參數(shù)特性，而只用將線路參數(shù)簡(jiǎn)單的集中起來(lái)的電路來(lái)表示。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 輸電線路的數(shù)學(xué)模型 所謂一般線路，指 中等及中等以下長(zhǎng)度線路。 由于配電網(wǎng)中的收斂問(wèn)題比較突出，因此對(duì)配電網(wǎng)潮流算法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先看它是否能夠可靠收斂，然后在此基礎(chǔ)上可對(duì)計(jì)算速度提出進(jìn)一步的要求，即盡可能地提高計(jì)算速度 。根據(jù)這一特點(diǎn)，配電系統(tǒng)的拓?fù)涿枋鼍鸵责伨€為單位，配電系統(tǒng)的潮流計(jì)算也就不再以全網(wǎng)為單位。因此，可以認(rèn)為饋線根節(jié)點(diǎn)的電壓恒定，把它看成平衡節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)電壓值的大小由輸電網(wǎng)潮流來(lái)決定。在輻射網(wǎng)中每條饋線可看成一棵樹(shù)，饋線與饋線之間除在樹(shù)根處通過(guò)高壓輸電網(wǎng)相連外，若無(wú)回環(huán)則沒(méi)有其它電氣聯(lián)系。這種結(jié)構(gòu)易于用重合器、分段器實(shí)現(xiàn)事故情況下無(wú)故障段的自動(dòng) 恢復(fù)送電，且在短路保護(hù)的配合上可靠易行。 另外，輻射形有逐漸過(guò)渡到環(huán)形網(wǎng)或有備用電源供電的傾向。就電壓水準(zhǔn)及電能損失等方面而言，常閉式優(yōu)于常開(kāi)式；但前者的控制和保護(hù)復(fù)雜，對(duì)某些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，易于產(chǎn)生零序循環(huán)電流，并在反映接地短路保護(hù)方面易出問(wèn)題。在環(huán)網(wǎng)接線方式中的環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)處于接通狀態(tài)的稱為常閉式環(huán)網(wǎng)，斷開(kāi)的稱為常開(kāi)式環(huán)網(wǎng)。 配電網(wǎng)的特點(diǎn) 由于電源位置、負(fù)荷分布、地理?xiàng)l件等的不同，配電系統(tǒng)可分為三種哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 結(jié)構(gòu)方式： 輻射形，又稱樹(shù)狀型；環(huán)網(wǎng)形；網(wǎng)格 形。從我國(guó)城網(wǎng)改造之后，將逐漸從輸電投資轉(zhuǎn)入配電建設(shè) 為主。 從投資 的 角度看，我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的發(fā)電、輸電、配電投資比率差異很大，國(guó)外基本上是電網(wǎng)投資大于電廠投資，輸電投資小于配電投資。 在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中 ,主網(wǎng)是指 110kV 及其以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓 (220kV 及以上 )電網(wǎng)的作用 。城市配電網(wǎng)連同為其提供電源的輸電線路及變電所，統(tǒng)稱為城市電力網(wǎng)，簡(jiǎn)稱城網(wǎng)。配電網(wǎng)按所在的地域或服務(wù)對(duì)象劃分，由城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)兩部分組成。 在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，大型的發(fā)電廠通常遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，發(fā)電廠輸送的電能，一般要 往往 通過(guò)高壓或超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)送到負(fù)荷中心，然后在負(fù)荷中心由電壓等級(jí) 比 較低的網(wǎng)絡(luò)把電能分送到不同電壓等級(jí)的用戶。 配電網(wǎng)特點(diǎn)及對(duì)算法的要求 配電網(wǎng)的分類(lèi) 在電力網(wǎng)中重要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng) 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 第 2章 配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法 配電網(wǎng)潮流計(jì)算 是配電網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障處理、無(wú)功優(yōu)化和狀態(tài)估計(jì)等都需要用到配電網(wǎng)潮流的數(shù)據(jù)。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 本文主要內(nèi)容 論文的主要工作內(nèi)容有： （ 1） 配電網(wǎng)潮流計(jì)算的研究目的，意義，發(fā)展及現(xiàn)狀 ； （ 2） 配電網(wǎng)的特點(diǎn)，分類(lèi)；電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型；配電網(wǎng)潮流計(jì)算概念，特點(diǎn)，以及算法。一般情況下，算法的收斂階數(shù)越高，算法的穩(wěn)定性越差，前推回代法的收斂階數(shù)為一階，因此它也具有較好的穩(wěn)定性。前推回代法在配電網(wǎng)潮流計(jì)算中簡(jiǎn)單實(shí)用，所有的數(shù)據(jù)都是以矢量形式存儲(chǔ)，因此節(jié)省了大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，對(duì)于任何種類(lèi)的配電網(wǎng)只要有合理的 R/X 值，此方法均可保證收斂。潮流算法多種多樣，但一般要滿足四個(gè)基本要求：可靠