[工学]电力系统调度自动化 8静态安全分析1绪言、潮流

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1、静态安全分析1（绪论、潮流算法）电力系统实时静态安全分析概念：分析系统发生故障时，保证对负荷持续供电的能力两个指标：可靠性：在规划设计方面，是一个长时间持续供电的平均值概念安全性：运行方面，是个时变的，瞬时性的问题电力系统运行状况的数学模型－等式约束节点功率平衡条件电力系统运行状况的数学模型－不等式约束节点电压幅值约束发电机功率出力约束各支路（线路、变压器）潮流约束电力系统运行状况的数学模型等式约束不等式约束x是状态变量。取为节点电压幅值和相角u是控制变量，可选为发电机有功、无功出力，变压器变比，可投切的电容器，等等电力系统实时运行状态的分

2、类-Dyliacco,1967正常状态：同时满足等式约束和不等式约束安全正常状态：正常状态下的电力系统，在承受一个合理的预想事故集的扰动之后，系统仍处于正常运行状态不安全正常状态：正常状态下的电力系统，在承受规定的合理的预想事故集的扰动之后，有预想事故使系统不满足不等式约束紧急状态：满足等式约束，但不满足不等式约束待恢复状态：有部分地区违反了等式约束电力系统安全控制的分类安全控制：指系统工作在某一运行状态时，为了提高其安全性，所拟订的防止事故，预防事故的对策措施预防控制（PreventiveControl）校正控制（CorrectiveCo

3、ntrol）紧急控制（EmergencyControl）恢复控制（RestorativeControl）电力系统运行状态及状态转移电力系统静态安全分析中的潮流算法要对大量开断故障进行潮流计算以便确定事故发生后系统是否会进入静态紧急状态实时应用对潮流计算的快速性有很高的要求速度和精度的协调直流潮流vs交流潮流直流潮流法的近似处理对于输电线ij，支路有功潮流忽略电阻rij，则:忽略支路对地电容很小，令直流潮流法支路方程:节点方程:B0阵的元素:PiPi1Pik直流潮流法的特点求DC潮流不需要迭代，只需求解一次N-1阶方程，计算速度快DC潮流只能

4、计算有功潮流的分布，不能计算电压幅值，有其局限性DC潮流要满足假设条件(1)rij<

5、F100V1V2V3V4V5V6潮流计算的数学问题Newton法解非线性方程组问题一般非线性方程f(x)=0叠代格式雅可比矩阵x0x1x2x3f(x)xyf(x0)Δx=-f(x0)/潮流计算的数学问题Taylor级数展开：潮流计算的数学问题潮流不同母线类型母线类型已知量未知量P-QPiQiθiViP-VPiViθiQiV-θθiViPiQi独立节点数N,PV节点数r．系统网损不确定，所以需要一个节点的有功、无功注入不确定，但V,θ给定称为平衡节点。故J阵是（2n-r)*(2n-r)阶为什么要设平衡母线功率平衡方程：PD+PG+PLoss=

6、0QD+QG+QLoss=0PD，QD，PG，QG已知PLoss，QLoss未知迭代过程中失配量放到何处？在潮流方程中表现为J阵奇异Newton-Raphson潮流法电压初始化结束否是快速分解法由此，可以将牛顿法修正方程简化为：B’是n*n阶，以-1/x为支路参数建立的B’’是(n-r)*(n-r)，导纳阵的虚部:-x/(x2+r2)快速分解法形成矩阵B’并因子分解形成矩阵B’’并因子分解电压初始化是是否否算例节点3为平衡点，写出和解：支路导纳虚部是：算例平启动，快速分解法迭代第一步节点导纳阵：FD法与DC法的对比DC法是对潮流方程的简化，

7、其结果精度下降FD仅对迭代矩阵的简化，潮流方程未作任何简化．这种简化只在迭代过程中发生，迭代收敛后，潮流方程自然满足，计算精度不会下降在线潮流各种安全和经济分析计算的数据源头内含外部网络等值短期/超短期负荷预报不平衡功率分配潮流计算外网等值★网络划分★为什么？☆外网实时信息不可用；☆计算规模限制；☆保证内网操作计算的精度外网等值(续)★数学模型对外网E进行网络化简，得其中等值导纳和导值注入电流为外网等值(续)★边界匹配◎通过内网的状态估计，计算出边界节点的电压VB；◎将边界节点作为Vθ节点，对等值后的网做潮流计算，计算出边界注入潮流；◎将边

8、界节点作为PQ节点，重新进行潮流计算，得到在线潮流结果。在线潮流--未来方式在线潮流的三个数据源：历史、现在和未来负荷预报为分析未来潮流做准备最重要的一个应用：预先分析未来短时间