潮流计算节点类型的探讨

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1、2009年第6期《贵州电力技术》(总第120期)潮流计算节点类型的探讨贵阳供电局余昌皓[550002]摘要论文中简单介绍了牛顿一拉弗逊法潮流计算的基本概念。而后详细地研究了潮流计算中的PV—PQ节点转换逻辑，指出潮流计算中因为潮流计算中因为节点类型识别错误引起的发散是系统失去电压稳定性的一种表现形式，它对应于约束诱导型电压崩溃像。几种补逻辑的使用会导致潮流计算收敛于一个不稳定解。并给出了潮流计算中要获得稳定解必须满足的稳定性条件的数学列式，说明了它与PV—PQ转换逻辑的等价关系。关键词潮流计算节点类型转化系统各节点的电

2、压向量。节点电压方程可以表示为1引言极坐标的形式，也可以表示为直角坐标的形式，以此潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基对应，在潮流计算中节点功率方程式也有两种形式。本的计算。随着电子计算机的发展，潮流计算的算功率的极坐标方程式：法也在不断的进步，依次出现了导纳法，阻抗法，牛IPi=Ui~．iE(G彻+n(2-1)顿一拉夫逊法，PQ分解法。并仍在不断的发展中，【Q=(GsinO一Bcos9)但依然存在很多问题¨J(i=1，2，⋯⋯，n)电力系统的节点分为三类：(1)PQ节点；(2)功率的直角坐标方程式：PV节点；(3

3、)平衡节点。工程实际中，常通过一部分节点PV—PQ类型的转换来模拟系统中无功注入f‘API=-elai一：¨(t2二-2)【AQi=Q—6+eibf=0、设备对系统电压的控制，这些节点成为压控节点，压(i=1，2，⋯⋯，rt)控节点类型转换逻辑的正确性在潮流计算中起着关2．2修正方程式键作用，在基于连续潮流¨引。文献¨详细探讨牛顿法潮流计算的核心问题是修正方程式的建了节点类型的转换逻辑，并给出了考虑发电机无功立和求解。输出约束潮流问题的完整数学列式及必须满足的稳经过详细推导，当采用极坐标的数学模型(2—定性不等式约束条

4、件。指出了它与节点类型转换逻1)时，得出修正方程式：辑的等价性。在潮流计算中，节点类型的转换和平衡节点的翰=[H．，Eli,；u】3选取都是十分重要的，本文将在介绍潮流计算的基本过程，基本方程式后，详细探讨PV节点与PQ节当采用直角坐标时，对于Q节点来说，PQ是点的相互转换问题。给定的，因此可以得到修正方程式：H2牛顿一拉夫逊法潮流计算Nlf"e】(2—4)川牛顿一拉夫逊法是解非线性方程式的有效方3节点类型的探讨法。这个方法把非线性方程式的求解过程变成反复对相应的线性方程式的求解过程，通常称为逐次线3．1节点类型性化过

5、程，这是牛顿法的核心。要对节点类型进行探讨，必须对各节点类型的2．1节点功率方程式选择及潮流计算中的各节点所对应的物理模型有一电力系统潮流计算可以概括的归结为由系统各个清楚的认识：节点给定的复功率求解个节点电压向量的问题，因对于负荷节点，该节点的P，Q是由负荷需要决此如果把复功率表示为个节点电压向量的方程式，定的，一般是不可控的，该节点的特点是P，Q给定，那么就可以利用求解非线性方程式的牛顿法求解出则该节点u，待求。所以也称为PQ节点。联络节·32·2009年第6期《贵州电力技术》(总第120期)点也可以看作P，Q给定

6、节点，其P，Q值都为零。3．2PV节点与PQ节点的相互转换(1)对于发电机节点，由于发电机励磁调节作3．2．1基本概念用是该节点的电压幅值维持在一定范围内，有功功潮流计算过程中，系统某些PV节点为了维持率有发电机输出功率决定，所以该节点的P，u给给定的电压，它们的无功处理可能超过容许范围，特定，0，Q待求。这类节点也称为PV节点。另外选别是当电力系统无功电源不太充裕时更容易出现择PV节点还应遵守两个原则：由于在真实系统中，PV节点无功功率越界的情况。因此，在迭代计算过发电厂相对于负荷是很少的，及大部分节点为PQ程中，必

7、须对PV节点的无功功率加以监视，当无功节点，而少部分是PV节点。所以全网PV节点不需功率超出给定范围时，潮流程序应当把这些节点的要选择过多，但按地区在网络上均匀分布，因为PV无功功率控制在容许范围之内。节点吸收不平衡的无功功率(发电机吸收无功率)，如果PV节点i的无功功率最大容许值Q在而无功功率不能向远方传送，否这会引起过大的电迭代过程中该节点计算的无功功率为Qi，那么无功压降和网损。如图3—1。功率输出储备应为：AQ=QⅢ一Q(3—1)当AQi为负时，说明该点无功功率已经越限，在这种情况下，我们必须要干预迭代过程，把

8、这个节点的无功功率减少lAQ；I，使它回到无功功率上界Q．m。这样带来的后果必然是系统各节点的电压发生变化，而变化最大的就是越界点的电压，实际上，这是节点i已有PV节点转化为PQ节点。图3—1当然也会存在另一种情况，当负荷节点(PQ节(2)在一个厂站内最好仅选一条高压母线做点)的电压低于允许的最低电压或高于允许的最高PV节点，不应