高等电力系统分析.doc

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1、电力系统潮流计算的数学模型、牛顿法潮流计算，P-Q分解法潮流计算电力系统潮流计算的数学模型在潮流计算中发电机和负荷都作为非线性元件来处理，不能包括在线性网络部。原始数据分三类结点PQ大部分结点通常变电所母线某些发电厂PV有一定的可调无功电源平衡结点一个。PQ为未知平衡整个系统功率一般为调频发电厂母线潮流计算牛顿法（牛顿拉夫逊法）J雅克比矩阵修正方程式PQ分解法关键：系数矩阵化为不变的对数矩修正矩阵与牛顿法一样都可以达到很高的精度潮流计算中负荷静态特性的考虑综合统计法总体辩测法电力系统最优潮流的数学模型带优化的约束问题变量集合约束条件目标函数控制变量状态变量硬约束软约束最优潮流目标

2、函数两种系统运行成本最小火电机组燃料费用最小不考虑启停机费用有功传输损耗最小。无功潮流优化较少有功改善电压质量调度一般以系统运行成本最小为目标函数2个等式约束其余不等式约束最优潮流的算法非线性规划法二次规划法线性规划法有功功率无功功率两个子优化问题不可行条件下最终结果不是最优解计算机误差影响约束出现过负荷现象根据有功优化子问题无功优化子问题呈现不同的特性而选择两种或几种方法联合内点算法目前应用最广泛线性规划法（详解见下）可以处理离散型变量模拟进化模糊集伦模拟退火模拟进化——仿生物进化进化规划和遗传算法是主要擅长处理离散模糊集理论——多目标优化硬约束软约束将软约束目标函数模糊化模拟

3、退火发——也可以视为一种进化优化法。对常规寻优算法进行一点修正以一定概率接受比前次解稍差的解作为当前解人工智能方法——解决了寻找全局最优解的问题。但由于随即搜索计算速度慢难以适应电力市场要求跟踪中心轨迹内点法。使原来内点法不必在可行域内求解。简化不等式变等式。目标函数改为障碍函数可行域内近似于原函数边界时突然增大。得优化问题BGAP对偶间隙GAP—>0时收敛电力系统中灵敏度的相关概念断线分析灵敏度法较好的解决了电力系统断线分析的效率自变量因变量灵敏度矩阵雅克比矩阵断线分析的关键——求出注入功率增量静态安稳分析主要涉及单线开断注意PQPV平衡结点区别对待求解增量不一样灵敏度是利用系

4、统中某些物理量的微分关系，来获得因变量对自变量敏感程度的方法。它在电力系统分析与控制中得到了广泛的应用。从时间的角度将灵敏度方法分为静态灵敏度和轨迹灵敏度两类，并在应用中根据考察变量的不同，分别进行了评述。通过综观灵敏度方法在电力系统中应用，展示了灵敏度方法具有重要的研究价值，同时，也指出了当前灵敏度研究中尚存不足：缺乏统一的理论基础；在面对实际问题时，约束限制条件未能考虑，造成灵敏度缺乏可信性；灵敏度计算速度亟待提高等。灵敏度（Sensitivity）是利用系统中某些物理量的微分关系，来获得因变量对自变量敏感程度的方法。根据灵敏度大小，指导控制自变量的输入，达到控制因变量输出的

5、目的。根据灵敏度指标改善系统的安全性能，提高系统稳定裕度或者经济性指标。因此灵敏度方法在电力系统诸多领域中得到了广泛的应用。1灵敏度方法的种类1.1静态灵敏度静态灵敏度分析[1]是在系统运行的一个静态工作点去考察自变量变化对因变量的影响，它是稳态分析中非常重要的方法。自变量可以是网络参数，也可以是网络函数。自变量是网络参数的灵敏度叫参数灵敏度[2]。自变量是网络函数的灵敏度称为函数灵敏度[3]。因变量可以是系统状态量，也可以是系数矩阵特征值。电力系统模型中，系统系数矩阵隐含着系统的稳定信息。通过计算系统系数矩阵的特征值，并对特征值和特征向量进行分析，可以得出影响系统稳定的主导特征

6、值和特征向量，根据特征值灵敏度指示，调节系数矩阵的参数，改变特征值的分布，使系统稳定裕度提高。参数灵敏度函数灵敏度参数轨迹灵敏度初始条件的轨迹灵敏度函数轨迹灵敏度灵敏度方法在电力系统中的应用静态灵敏度法在电力系统中的应用a)自变量为网络参数的灵敏度应用线路故障容易引起电压稳定裕度的减小，而在线路多重故障时，不同的线路对提高电压稳定裕度的贡献又不尽相同。文献[5]根据功率对故障支路灵敏度排序，识别对电压崩溃影响轻重缓急的支路。根据灵敏度大小，快速排除严重故障，对防止电压崩溃具有重要的意义。文献[6]提出了用Hopf分岔系统参数灵敏度公式来识别Hopf分岔的最佳调节参数和调节方向。文

7、章通过一个简单的算例比较了Hopf分岔和鞍结分岔（SaddleNodeBifurcation）。指出了在鞍结分岔前，根据灵敏度指示合理设置电压调节器参数可以避免Hopf分岔的发生。文献[7]完整的推导了大电力系统可靠性指标对元件有效度、无效度、故障率和修复率的灵敏度，并利用线性规划的最优负荷消减模型中等式和不等式约束的拉格朗日乘子法的数学含义，导出了电力不足期望对元件容量的灵敏度。这些灵敏度指标有助于找到系统可靠性的薄弱点，提供改善系统可靠性，规避停电风险提供有益指导，同时也为可