天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院-展示頁
2024-08-02 20:37本頁面
【正文】 電力系統(tǒng)分析 第四章 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法 復(fù)習(xí)上一章內(nèi)容： 1. 潮流計(jì)算的目的及內(nèi)容 2. 電壓降落（損耗、偏移）、功率損耗的計(jì)算 3. 手算潮流的原理和方法 1)輻射型： 同一電壓等級(jí)：已知末端電壓或首末端電壓 不同電壓等級(jí)：歸算電壓或折算參數(shù) 2)兩端型： 計(jì)算自然功率（力矩原理）、強(qiáng)迫功率 找功率分點(diǎn)、打開、按輻射型計(jì)算 3)環(huán)網(wǎng)型： 單級(jí)：從電源點(diǎn)打開 —— 無強(qiáng)迫功率 多級(jí)：電磁環(huán)網(wǎng) —— 歸算法、等值法 4. 潮流調(diào)整： 自然分布、串聯(lián)電容、串聯(lián)電抗、附加串聯(lián)加壓器 TCSC、 STATCOM、 UPFC、 FACTS 第四章 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法 本章主要內(nèi)容： 2. 功率方程、節(jié)點(diǎn)分類及約束條件 1. 建立數(shù)學(xué)模型 ： 節(jié)點(diǎn)電壓方程、導(dǎo)納矩陣的形成與修改 3. 迭代法計(jì)算潮流 功率方程的非線性性質(zhì) 高斯 — 塞德爾法 用于潮流計(jì)算 ——— 速度慢、易于收斂 4. 牛頓 — 拉夫遜法計(jì)算潮流 原理：局部線性化 用于潮流計(jì)算 ——— 速度快、但注意初值選擇 直角座標(biāo)法、極座標(biāo)法、 PQ分解法 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 一、節(jié)點(diǎn)電壓方程 B B U Y = . B I . 二、導(dǎo)納矩陣的形成 三、導(dǎo)納矩陣的修改 YB— 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 節(jié)點(diǎn)電壓方程（示例） .1U .2U.3U.1E .2E① ② ③ ① ② ③ Z12 Z23 Z13 Z3 Z2 Z1 .1E .2E323130232120131210y)UU(y)UU(yU0y)UU(y)UU(yUIy)UU(y)UU(yUI2.3.1.3.3.3.2.1.2.2.2.3.1.2.1.1.1.????=????=????=? 參考節(jié)點(diǎn)的選取 — 接地點(diǎn) ① ② ③ y20 . y10 y30 y12 y13 y23 1U? 2U?3U?① ② ③ y20 .2I.1I y10 y30 y12 y13 y23 3.332.321.313.2.1.3.232.221.213.2.1.2.3.132.121.113.2.1.1.UYUYUYU)yyy(UyUy0UYUYUYUyU)yyy(UyIUYUYUYUyUyU)yyy(I323130323123232120211312302022??=?????=??=?????=??=????=323130232120131210332211yyyYyyyYyyyY??=??=??=自導(dǎo)納 132312yYYyYYyYY311232232112?==?==?==互導(dǎo)納 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 注： Y距陣的維數(shù)（ n1） 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 導(dǎo)納矩陣的形成 ??????????????????????????=??????????????.n.2.1nn2n1nn22221n11211.n.2.1UUUYYYYYYYYYIII??????????????????== ..iijiiUI)ij,0U(Y自導(dǎo)納 ?????????== ..ijjijUI)ij,0U(Y互導(dǎo)納 ??=?= nij1jij0iii yyY節(jié)點(diǎn) i: 加單位電壓 1Ui=其余節(jié)點(diǎn) j: 全部接地 0Uj=節(jié)點(diǎn) i 注入網(wǎng)絡(luò)電流 Yii≠0 U Y = . I . ijjiij yYY ?==節(jié)點(diǎn) i: 加單位電壓 1Ui=其余節(jié)點(diǎn) j: 全部接地 0Uj=由地流向節(jié)點(diǎn) j的電流 稀疏性：當(dāng) yij=0 時(shí) Yij=0 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納距陣的特點(diǎn)： 階數(shù) 對(duì)稱性 稀疏性 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 導(dǎo)納矩陣的修改 1) 增加一節(jié)點(diǎn) i j yij 2) 增加一條支路 i j yij ?節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣增加一階 ??Yii = yij Yjj = yij ?Yij = Yji = yij ?導(dǎo)納矩陣的階數(shù)不變 ? ?Yii = ?Yjj = yij ?? Yij = ? Yji = yij 第一節(jié) 電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 3) 切除一條支路 4) 修改一條支路的導(dǎo)納值（ yij 改變?yōu)?yij 39。） i j yij ?導(dǎo)納矩陣的階數(shù)不變 ? ?Yii = ?Yjj = yij 39。 ?導(dǎo)納矩陣的階數(shù)不變 ?相當(dāng)于增加一導(dǎo)納為（ yij ）的支路 ? ?Yii = ?Yjj = yij ?? Yij = ? Yji = yij i j yij yij 39。） i j yT / k* yT(k*1) / k* yT(1 k*) / k*2 ? ?Yii = 0 ?? Yij = ? Yji =(1/ k*39。2 1/ k*2 ) yT 第二節(jié) 功率方程 、節(jié)點(diǎn)分類及約束條件 一、功率方程 )354(),2,1()(.1**?==? ?=niUYUjQPjnjijiii ?)364()()()()(1111aeBfGefBeGfQeBfGffBeGePnjjijjijnjijijjijiinjjijjijnjijijjijii???????????=???=????====)364()c oss i n()s i nc os(11bBGUUQBGUUPnjijijijijjiinjijijijijjii?????????=?=??==????. U Y = I . *~??????=USI??第二節(jié) 功率方程、 節(jié)點(diǎn)分類 及約束條件 二、節(jié)點(diǎn)分類 ? 一個(gè)電力系統(tǒng)有 n個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可能有 4個(gè)變量 Pi,Qi ,ei, fi或 Pi,Qi ,Ui, ?i,， 則共有 4n個(gè)變量，而上述功率方程只有2n個(gè)，所以需要事先給定 2n個(gè)變量的值。 ? PQ節(jié)點(diǎn) (Load Buses) – 已知 Pi,Qi ， 求 ,ei, fi（ Ui, ?i, ）， 負(fù)荷節(jié)點(diǎn)（或發(fā)固定功率的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)） ， 數(shù)量最多。 第二節(jié) 功率方程、 節(jié)點(diǎn)分類 及約束條件 二、節(jié)點(diǎn)分類 ? 平衡節(jié)點(diǎn) （ Slack Bus or Voltage Reference bus） – 已知 Ui ， ?i,， 求 , Pi, Qi, ， 只設(shè)一個(gè)。 ?電壓計(jì)算需要參考節(jié)點(diǎn) 。 – 有功、無功約束條件 Pimin ? Pi? Pimax Qimin ? Qi? Qimax 第三節(jié) 高斯 — 塞德爾迭代法潮流計(jì)算 一、 功率方程的非線性 非線性方程組，不能用常規(guī)代數(shù)求解方程方法求解 。
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