電力系統(tǒng)分析 第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法

哈哈哈 哈哈哈 第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法 第一節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 第二節(jié) 等值變壓器模型及其應(yīng)用 第三節(jié) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改 第四節(jié) 功率方程和變量及節(jié)點(diǎn)分類 第五節(jié) 高斯-賽德爾法潮流計(jì)算 第六節(jié) 牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算 第七節(jié) P-Q分解法潮流計(jì)算 第三章討論簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算，理解了與之相關(guān)的各種物理現(xiàn)象。對(duì)于復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算，一般必須借助電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行。 運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)，一般要完成以下步驟： 1、建立電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 2、確定解算方法 3、制定計(jì)算流程和編制計(jì)算程序 本章將著重討論前兩項(xiàng)，主要闡述在電力系統(tǒng)潮流的實(shí)際計(jì)算中常用的、基本的方法。 第一節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型指的是將網(wǎng)絡(luò)有關(guān)參數(shù)及其相互關(guān)系歸納起來，組成可以反映網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)學(xué)方程式組。也就是對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、變量和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)之間相互關(guān)系的一種數(shù)學(xué)描述。有： 節(jié)點(diǎn)電壓方程 回路電流方程 割集電壓方程等 節(jié)點(diǎn)電壓方程又分為以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程和以節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程。 一、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的節(jié)點(diǎn)電壓方程 在電路理論中，已經(jīng)講過了節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的節(jié)點(diǎn)電壓方程 對(duì)于n個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)其展開為 上式中， 是節(jié)點(diǎn)注入電流的列向量。 是節(jié)點(diǎn)電壓的列向量。 是一個(gè)n×n階節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。 以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí),可以減少計(jì)算機(jī)的內(nèi)存,提高運(yùn)算速度,因此是最為常用的. 二、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的節(jié)點(diǎn)電壓方程 由 的兩邊都左乘 ，可得 ，而 ，則節(jié)點(diǎn)電壓方程為 第二節(jié) 等值變壓器模型及其應(yīng)用 一、變壓器為非標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)的修正 無論采用有名制或標(biāo)么制，凡涉及多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算，在精確計(jì)算時(shí)都必須將網(wǎng)絡(luò)中所有參數(shù)和變量按市價(jià)變比歸算到同一電壓等級(jí)。實(shí)際上，在電力系統(tǒng)計(jì)算中總是有些變壓器的實(shí)際變比不等于變壓器兩側(cè)所選電壓基準(zhǔn)值之比，也就是不等于標(biāo)準(zhǔn)變比，而且變壓器的變比在運(yùn)行中是可以改變的。這將使每改變一次變比都要從新計(jì)算元件參數(shù)，很不方便。下面將介紹另一種可等值地體現(xiàn)變壓器電壓變換功能的模型。 二、等值變壓器模型 第三節(jié) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改 一、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的計(jì)算歸納總結(jié)如下： 1、 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)等于電力網(wǎng)絡(luò)中除參考電(一般為大地)以外的節(jié)點(diǎn)數(shù)。 2、 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是稀疏矩陣，其各行非對(duì)角非零元素的個(gè)數(shù)等于對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)所連的不接地支路數(shù)。 3、 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的對(duì)角元素，即各節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納等于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)所連支路的導(dǎo)納之和，即 4、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的非對(duì)角元素 等于節(jié)點(diǎn) 和 間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即 5、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是對(duì)稱方陣，因此一般只需要求取這個(gè)矩陣的上三角或下三角部分。 6、對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的變壓器，采用計(jì)及非標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)以導(dǎo)納表示的等值電路，并將之接入網(wǎng)絡(luò)中。然后按此等職電路用前述方法很方便地形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。在實(shí)際程序中，往往直接計(jì)算變壓器支路對(duì)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的影響。即當(dāng)新接入非標(biāo)準(zhǔn)變比的變壓器支路 、 時(shí)，對(duì)原來的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣修正如下： (2)在原有節(jié)點(diǎn) 和 間增加一條支路，圖三(b)。此情況下節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)不變。有關(guān)元素修改如下： (5)原有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 和 之間變壓器的變比由 變?yōu)?時(shí)，相當(dāng)于在原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 和 之間切除一變比為 的變壓器支路，而又增加一個(gè)變比為 的變壓器支路。其元素修正如下： 第四節(jié) 功率方程和變量及節(jié)點(diǎn)分類 一、功率方程 每節(jié)點(diǎn)的注入功率方程式為： 其中： 對(duì)于N個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力網(wǎng)絡(luò)，可以列出2N個(gè)功率方程。每個(gè) 節(jié)點(diǎn)具有四個(gè)變量，N個(gè)節(jié)點(diǎn)有4N個(gè)變量，但只有2N個(gè)關(guān) 系方程式。 三、節(jié)點(diǎn)的分類 1、PQ節(jié)點(diǎn)：已知P、Q 負(fù)荷、過渡節(jié)點(diǎn)，PQ給定的 發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，為大部分節(jié)點(diǎn) 2、 PV節(jié)點(diǎn)：已知P、V 給定PV的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)， 具有可調(diào)電源的變電所， 為少量節(jié)點(diǎn) 3、 平衡節(jié)點(diǎn)＋基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)： 也稱為松弛節(jié)點(diǎn)，搖擺節(jié)點(diǎn) 第五節(jié) 高斯-塞德爾法潮流計(jì)算 迭代法 考察下列形式的方程： 這種方程是隱式的，因而不能直接得出它的根，但如果給出根的某個(gè)猜測(cè)

總結(jié)

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