基于线性和非线性混合预测的改进连续潮流法

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1、第35卷第1期四川电力技术Vo1．35。No．12012年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2012基于线性和非线性混合预测的改进连续潮流法李林。康积涛(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：提出了一种改进的连续潮流法求取电力系统的PV曲线。该方法采用线性和非线性的混合预测，解决了常规非线性预测在PV曲线下半支的问题，有效地改善了连续潮流法的性能。采用自动变步长提高了程序的效率。该方法应用于IEEE39节点测试系统，取得理想的效果，从而验证了该方法的有效

2、性和快速性。关键词：电压稳定；连续潮流；PV曲线；非线性预测Abstract：AnimprovedcontinuationpowerflowmethodisproposedtotracethePVcurveofpowersystems．ThismethodwithlinearandnonlinearhybridpredictorsolvestheconventionalnonlinearpredictioninthesecondhalfofthebranchofPVcurve，whichimprovesthe

3、performanceofcontinuationpowerflowmethodeffectively．Automaticvariable—stepsizeisusedtoim—provetheeficiencyoftheprogram．ThedesiredresultsareobtainedwiththeproposedmethodappliedtotheIEEE39bustestsystems，whichdemonstratesthevalidityandeficiencyoftheproposedmet

4、hod．Keywords：voltagestability；continuationpowerflow；PVcurve；nonlinearprediction中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1003—6954(2012)01—0009—03连续潮流法是一种基于负荷的变化和发电机的功率分配而追踪电力系统静态行为的一种有效的工1连续潮流法说明具uJ。在电力系统静态电压稳定分析中，通常利用连续潮流法绘制PV曲线来反映负荷点的临界电压1．1电力系统潮流方程和极限功率。连续潮流法是通过引入负荷参数采用一般

5、地，在静态输电计算中，极坐标系统下的潮预估校正技术，在PV曲线的每一点反复迭代，计算流方程可用式(1)表示为出准确的潮流解，它主要由4部分组成：参数化、预P伽(1+AnG)一P加(1+An蹦)一P(V，0)=0测、校正和步长控制。参数化是避免在功率极限处潮Gcm—Qm(1+An0“)一Q(V，0)=0(1)流方程的雅各比矩阵奇异，文献[4]、[5]指出弧长参式中，A表示发电机和负荷的增长参数，即为负荷因数化比局部参数化更具有鲁棒性；预测是为了找到一子；rta、n分别表示发电机和负荷有功、无功增长的个潮流解的近

6、似值，为下一步校正时解潮流方程提供方向向量；P。Q∞为节点的发电机出力；P、Q啪为一个初始值，预测值与实际值越接近，校正过程的迭节点i的负荷；(V，0)、Q(V，0)分别表示节点的有代次数就越少。文献[6]通过对潮流方程的变换，摆功和无功，其具体表达式如下。脱了对负荷参数的依赖，改善了连续潮流法的收敛nP(V，0)=(Gcos0+B~isinO)性，由于其预测环节仍要解线性方程组，降低了计算的效率；文献[7]采用非线性拉格朗日插值法预测，Q(V，0)=(Gsin0—cos0)(2)在PV曲线功率极限处可以采取

7、较大步长，减少计算其中，是节点的电压幅值；00．是节点i和节4j的电时间，但是在PV曲线下半支部分其预测解与实际解压相角差值；GB为节点i与节点之间的网络导纳的接近程度不太理想。矩阵的实部和虚部。为了提高计算效率，提出了基于线性和非线性混1．2非线性预测合预测的改进算法。该算法在PV曲线上半支和下非线性预测方法主要由一个多项式函数逼近P半支的功率极限附近采用非线性预测，剩下部分采用曲线上已知解，当多项式函数确定后，对于一个给定割线预测。该方法在IEEE39节点系统中和其他方的步长，下一个解则可以利用外推技术来

8、预测。如图法作了比较，体现了其有效性和快速性。1所示，通过3个潮流实际解1、2、3，利用非线性预测·0·第35卷第1期四川电力技术Vo1．35，No．12012年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2012得到预估解4。最常用的多项式逼近方法是拉格朗Et插值法。图2弧长和状态变量的关系图鲰衙r五2改进的连续潮流法一一一～一一一一图1非线性预测示意图＼，一、，、屯