最新现代电力系统分析2教学讲义ppt.ppt

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1、现代电力系统分析2什么是潮流计算？对电力系统正常运行状况的分析和计算，即电力系统中的电压、电流、功率的计算。为什么要进行潮流计算？原因：电力系统状态不可直接测量潮流计算的意义是什么？对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。如何进行潮流计算？根据电力系统接线方式、参数和运行条件计算电力系统稳态运行状态下

2、的电气量。通常给定的运行条件：有电源和负荷节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。待求的运行状态量：包括各节点电压及其相位角和各支路、元件通过的电流、功率、网络的功率损耗等。目前广泛应用的潮流计算方法：都是基于节点电压法的，以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型潮流计算的分类：分为离线计算和在线计算两种方式离线计算主要用于系统规划设计和系统运行方式安排在线计算用于运行中电力系统的监视和实时控制解潮流→解系统状态→各母线处状态：P,Q,U,θ；4N个状态量方程满足条件：方程个数（2N）=未知量个数（2N）通常：每个节点给定2个量，求另外两

3、个量1）给定P,Q;待求U,θ，称求PQ节点负荷节点、联络节点是PQ节点2）给定P,V;待求Q,θ,称求PV节点发电机节点，V由励磁控制3）平衡节点:给定θ,V;待求P,Q,称平衡节点I各节点注入功率之和等于网损II网损是由潮流解(V,θ)决定潮流求解之前网损是不定的节点功率注入不定全网功率注入不定所有不确定的功率注入体现在一个节点上体现为一个平衡节点推论：平衡节点出力变化（有功变化）=网损有功变化，而对无功则不成立考虑系统网损，电压、相角给定,为平衡节点，常选有较大调节量的发电机节点设N个节点，有r个PV节点，（n-r）个PQ节点（n=N-1）

4、第N个节点为平衡节点（平衡节点，一般只有一个）I直角：已知个已知量,待求状态变量共2n个。其潮流方程为：共有2n个方程，2n个待求状态变量是节点i给定的有功无功II极坐标PQ节点：未知，2(n-r)个;PV节点：未知,2r个；已知个已知量,其潮流方程为：因此方程个数少了r个，可列方程数共2n-r个。共2n-r个方程，2n-r个待求状态变量推广：方程组的个数=变量的个数给定2N个量,可求出另外2N个量但PV节点的电压幅值已知，故与电压有关的r个方程不存在第五章网络变换、化简和等值1：网络变换：星-网变换，负荷转置星形接法1）变换前，节点导纳矩阵表示

5、的网络方程：网形接法2）变换后的网络方程星形接法因故可求出A,B,C,D所以消去节点i的电压等式两边元素相比较可得可得移置后的电流为式中左边乘以j=1,2,3是在并联支路中每一条支路上流过的电流。是中心联结点i上电流在并联导纳上产生的电压降，把定义为电流在星形接法的相连节点上的分配系数(负荷转移系数），则有：且上面的例子可推广到有m条星形接法支路的情况2网络化简（1）用导纳矩阵表示的形式-WARD等值G=I+B,N=G+EI={5},B={3,4},E={1,2}把不需要详细分析的部分消去导纳矩阵形式消去外部节点的电压变量方法同前。将化成单位阵，

6、再乘以-所以是等值后的边界导纳矩阵，是稀疏阵通常不是稀疏阵节点导纳矩阵在边界处发生变化，外部网节点注入电流移置到边界节点<1>（2）用阻抗矩阵表示的形式-WARD等值用节点阻抗矩阵形式表示网络方程为从网络方程中抽出B集和I集方程得给定电流B、E、I集注入电流，可求出保留集节点电压<2>因阻抗矩阵和导纳矩阵互为逆矩阵，故有I为适当维数的单位矩阵，消去第一行和第一列，取出右下角部分得是边界导纳矩阵从<3>式可知基于<1>的导纳矩阵表示法和基于<2>的阻抗矩阵表示法本质相同<3>自适应化简（不作要求、可自学）（2）外部网络的静态等值（网络化简过程）静态

7、：只涉及静态过程（只涉及潮流），不涉及暂态过程静态等值方法：<1>WARD等值（上面的化简法即是）1)前提是要假定：扰动外部电流不变，2)等值结果：，改变3)实际给的功率注入，故而电流需用功率表示出来其中很显然，在式中消去故不可取，因此在线性应用中，作状态估计出,的初值。4)误差来源：不变，但内部系统发生扰动导致外部系统节点电压发生变化，外部系统等值到边界的电流也是变化的，所以会产生误差<2>REI等值（辐射状等值独立电源法）对WARD等值公式若消去网络是无源的，即等于0，则而言，REI等值基于上面想法,把外部网中的节点注入电流(功率)加以归并,

8、移到外部的一个或少数几个节点上，原来的外部网络就变成了无源网络，然后再对外部的无源网络进行等值。REI等值条件：①②新生成网络REI无损