改进的电力系统预想开断事故潮流算法

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1、第32卷第5期计算机仿真2015年5月文章编号：1006—9348(2015)05—0123—04改进的电力系统预想开断事故潮流算法胡健，杨宣访，周清锋(海军工程大学电气工程学院，湖北武汉430033)摘要：在电力系统故障准确分析的研究中，为解决电力系统预想事故分析的开断潮流在线计算问题，提出了一种基于节点电压分布因子法的电网开断潮流计算算法。为提高在线计算速度，通过利用补偿法的思想对发生开断事故后的节点注入电流进行等效修正，避免传统分布因子法需要根据每次开断后电网结构，重新生成阻抗矩阵的过程；同时将研究对象从传统的功率潮流转向节点电压，以适应当今输电网络设有较大冗余这

2、一特点，导出关于新的节点电压的分布因子表达公式。最后以节点测试系统进行仿真，与常规牛顿法开断潮流计算结果的仿真对比验证，证明其准确性。关键词：电力系统；静态安全分析；潮流计算；补偿法；分布因子中图分类号：TM743文献标识码：BImprovedBreakingPowerFlowAlgorithminPowerSystemPredictiveContingencySecurityAnalysisHUJian，YANGXuan-fang，ZHOUQing—feng(SchoolofElectricalEngineering，NavalUniversityofEngineer

3、ing，WuhanHubei430033，China)ABSTRACT：Anonlineloadflowcalculationmethodispresentedbasedonthenodevoltagedistributionfactormeth—odforpredictivecontingency．Toimprovetheonlinecomputationspeed．theequivalentnodeinjectioncurrentisad—justedbyusingtheideasofcompensation，whichcanavoidtheprocesstocre

4、atethenewimpedancematrixinthetra-ditionalmethodsaccordingtothenetworkstructure．Atthesalnetime，theobjectofstudyischangedfromtraditionalpowerflowtonodevoltage，inordertoadapttothecurrenttransmissionnetworkwiththefeatureoflargerredundan-cy．Thenewdistributionfactorexpressionformulaisdeduced．S

5、imulationresultsverifythecorrectnessofthepro-posedmethod．KEYWORDS：Powersystems；Staticstatesecurityanalysis；Loadflowcalculation；Compensationmethod；Distributionfactors1引言预想事故分析是电力系统静态安全分析的主要内容，预想事故分析要求能快速识别当某一线路因故障断开其它支路的潮流分布情况，即开断潮流的计算。根据开断潮流的计算结果，可判断电网是否存在因为个别支路过载而出现断路器跳闸最终导致出现大停电事故¨q1的风

6、险。目前针对预想事故开断潮流的计算方法主要有灵敏度法‘4‘61、补偿法㈨]、直流法‘91和分布因子法㈣。其中分布因子法是以潮流方程在已知的给定运行点下的局部线性化为基础，考察某条支路断开后，该条支路上的潮流是如何转移的，本质上式描述该支路开断后潮流之间的局部线性关系。基金项目：国家自然科学基金(51177168)收稿日期：2014—06—30修回日期：2014—08—07传统分布因子法以有功功率或者电流为研究对象建立潮流模型，推导分布因子公式。文献[103将概率潮流引入到了N一1预想事故校验中；文献[11]讨论了分布因子法用于N一3以上故障组合的可能性；文献[12]将分

7、布因子法从电流分布理论扩展为了功率分布理论；文献[13]推导了灵敏度一补偿法的一种关于注人功率的分布因子计算公式。以上这些方法都是以功率为参考，但是如今用电设备具有较大冗余的情况下，预想事故在还未导致功率过载时，负荷电压就可能已下降至临界点，甚至出现电压崩溃导致系统解裂；另一方面，开断事故或是负载投切不当造成网络结构变化后也会出现过电压现象。因此以功率为研究对象的分布因子公式在当今电力系统安全分析中具有局限性，而采用新的以节点电压为研究对象的分布因子表达式在电力系统安全分析与计算上具有更高的可靠性，有利于分析系统持续供电的能力，以及判断电