复杂网络潮流计算ppt课件.ppt

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1、电力系统分析课程简介电力系统稳态分析（正常状态）电力系统就是一个巨大的电路，我们关心这个电路：由哪些元件组成？（第1章：电力系统概述）各元件的等值电路是怎样的？（第2章：元件的数学模型）如何对这个巨大的电路进行分析计算？（第3、4、5章：潮流计算方法）如何对电路进行调节？（第6、7章：电压和频率的调节）电力系统暂态分析（不正常状态）暂态时电力系统的等效电路有什么变化？（暂态过程还涉及发电机数学模型，第8章：发电机模型）暂态时如何对电路进行分析计算？（第9、10章：三相对称故障的计算，11、12章：不对称故障的计算）暂态时电力系统还能稳定运行吗（第13~1

2、6章：电力系统稳定性分析）第四章复杂电力系的潮流计算复杂电路数学方程组解方程组得到方程组的未知量的值计算潮流第一节.电网的数学模型第二、功率方程和变量节点的分类第三节.高斯-赛德尔法第四节.牛顿拉夫逊法第五节.PQ分解法第一节电网的数学模型一.节点电压方程和回路电流方程二、节点导纳矩阵一.节点电压方程和回路电流方程一.节点电压方程和回路电流方程一.节点电压方程和回路电流方程1节点导纳矩阵的形成：节点电压方程Y:节点导纳矩阵Yii:自导纳Yij:互导纳Z:节点阻抗矩阵Zij:互阻抗Zii:自阻抗二、节点导纳矩阵的形成和修改第四章电力网络的模型1.1导纳矩阵

3、中各元素的物理意义自导纳含义：给节点i施加单位电压，其余节点都接地，则从节点i注入网络的电流值就是节点i的自导纳计算：i节点的自导纳等于与i节点相连的所有支路的导纳之和互导纳含义：节点j施加单位电压，其余节点都接地，则从节点i注入网络的电流值就是节点ij之间的互导纳计算：ij节点的互导纳等于直接连接ij支路的导纳的负值导纳矩阵的特点：对称，稀疏具有对角线优势（对角线元素远大于非对角线元素，便于求解）Y是稀疏阵，对角元素不为零，对称阵第四章电力网络的模型1.2：阻抗矩阵中各元素的物理意义自阻抗含义：给向节点i注入单位电流，其余节点都无电流注入，则i节点的电

4、压就是节点i的自阻抗计算：不能直接由电路看出，只能由导纳求逆或支路追加而获得互阻抗含义：给向节点j注入单位电流，其余节点都无电流注入，则i节点的电压就是节点ij之间的互阻抗计算：同上Z是满矩阵，对称阵3：导纳矩阵的形成1：追加树枝：从原有节点i增加一条导纳为yij的新支路，j为新节点。4：导纳矩阵的修改2：追加连枝：在原有节点i和节点j之间增加一条导纳为yij的新支路。矩阵增加一阶，新增元素中Yjj=yij，Yij=-yij，其余为0，原有元素Yii增加yij增加yij，Yjj增加yij，Yij增加-yij3：删除连枝：在原有节点i和节点j之间切除一条导

5、纳为yij的支路。相当于增加一条导纳为-yij的连枝4：阻抗矩阵的形成（1）导纳求逆法实际计算中不用求出Z的全部元素，只求一列就够了。（2）支路追加法（a）第一条支路为一接地支路，形成Z11（b）追加树枝（c）追加连枝（d）追加变压器支路（e）追加变压器连枝Y的第一行等于a的第一行分别乘以u的各列，由此求出a和u的第一行元素Y的第二行等于a的第二行分别乘以u的各列，由此求出a和u的第二行元素依次类推。a的第一行等于l的第一行分别乘以d的各列，由此求出l和d的第一行元素依次类推。支路追加法（1）追加树枝iqziq追加树枝后，阻抗矩阵原有部分不变增加q节点的

6、自导纳：互导纳增加一行：等于第i行互导纳增加一列：等于第i列支路追加法（2）追加连枝kmzkm追加连枝后，保持各节点注入电流不变，有：代入故：追加连枝时矩阵计算量大应当在节点较少时追加连枝。支路追加法（3）追加变压器树枝iqziq追加后，原有部分不变增加q节点的自导纳：互导纳增加一行：互导纳增加一列：1：k支路追加法（4）追加变压器连枝kmzkm1：k5.网络变换及节点编号优化AX=b的数学求解方法：高斯消去法物理上：相当于星网变换中消去节点，增加直接相连支路（即增加非零互导纳），为尽量保持稀疏性，应使消除节点时增加的支路尽量少。原则：先消掉连接支路较少

7、的节点第二节功率方程和变量节点的分类1.功率方程：2.变量分类：不可控量d(负荷)，控制变量u（电源功率），状态变量x（节点电压和相角）3.节点分类：PQ节点，PV节点，平衡节点1.潮流计算的条件和方程高斯消去法实际系统节点已知量可能是：P、Q、V、δ中的某几个，故不用高斯消去法计算节点分类PQ节点：P、Q已知，V、δ未知。如发电机节点、负荷节点，大量变电站节点PV节点：P、V已知，Q、δ未知。如带调压的变电站节点，少量平衡节点：V、δ已知，P、Q未知。发电机节点，一个。平衡节点不参与求解一个网络，若要求2n个未知量，则要列出2n个方程才可解出。P、Q:

8、注入节点的有功、无功V:节点电压大小值δ：节点电压相角（相对参考点）约束条件：.