潮流计算直流.ppt
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1、最快的潮流计算方法最快的潮流计算方法前言前言之前在老师和同学的讲解下,我们对经典的潮流计算方法,之前在老师和同学的讲解下,我们对经典的潮流计算方法,诸如高斯诸如高斯赛德尔法,阻抗法,牛顿赛德尔法,阻抗法,牛顿拉夫逊法,快速解拉夫逊法,快速解耦法等,都所了解了。但是,这些潮流计算方法都属于精耦法等,都所了解了。但是,这些潮流计算方法都属于精确的交流潮流计算,所采用的模型和得到的计算结果也都确的交流潮流计算,所采用的模型和得到的计算结果也都是精确的,但是计算量较大,耗费的时间也很多。是精确的,但是计算量较大,耗费的时间也很多。但是在很多场合,如在系统规划设计时,原始的数据本身但是在很多场合,如在系
2、统规划设计时,原始的数据本身就不是很精确的而规划方案却很多:再如在实时安全分析就不是很精确的而规划方案却很多:再如在实时安全分析时,要进行大量的预想事故筛选等。这些场合对计算速度时,要进行大量的预想事故筛选等。这些场合对计算速度的要求要比计算精度要求高的多。的要求要比计算精度要求高的多。由此,就产生了采用近似模型的直流潮流计算,其计算速由此,就产生了采用近似模型的直流潮流计算,其计算速度是所有潮流计算中速度最快的。度是所有潮流计算中速度最快的。直流潮流计算原理直流潮流计算原理对图示的等值电路,其支路潮流为对图示的等值电路,其支路潮流为取取得到得到式中式中 ,于是我们可以讲上式的的实部虚部,于是
3、我们可以讲上式的的实部虚部展开后可以得到:展开后可以得到:交流网络中某条支路交流网络中某条支路i ij j中所通过功率的表达式为中所通过功率的表达式为 此时的此时的P Pijij相当于注入功率相当于注入功率Gii=gij Gij=-gijBii=(bi0+bij)Bij=-bij下面我们可以基于一下假定得到直流潮流方程:下面我们可以基于一下假定得到直流潮流方程:(1 1)高压输电线路的电阻远小于电抗,即)高压输电线路的电阻远小于电抗,即r riixij,于是有于是有gij0。(2 2)输电线路两端电压相角差不大,可以认为)输电线路两端电压相角差不大,可以认为coscosijij1,1,sins
4、inijijijij。(3 3)假定系统中各节点电压标幺值都等于)假定系统中各节点电压标幺值都等于1 1,即,即UiUj=1.0=1.0(4 4)不计接地之路的影响。)不计接地之路的影响。考虑到以上几点我们可以将前面的功率表达式近似地简化为考虑到以上几点我们可以将前面的功率表达式近似地简化为这样,在可以不计支路无功潮流之后,一条交流支路就可这样,在可以不计支路无功潮流之后,一条交流支路就可以看成是一条直流支路,如下图所示。以看成是一条直流支路,如下图所示。其两端相应的直流电压值分别为其两端相应的直流电压值分别为i i和和j j,直流电阻等于支直流电阻等于支路电抗路电抗x xij ij,直流电流
5、值为相应的有功功率。,直流电流值为相应的有功功率。那么,对于有那么,对于有N N个节点的系统,我们应当怎样求解呢?下个节点的系统,我们应当怎样求解呢?下面我们给出它的具体求解过程。面我们给出它的具体求解过程。首先,设定平衡节点首先,设定平衡节点s s的相角的相角根据节点功率等于节点相连的支路功率之和,即根据节点功率等于节点相连的支路功率之和,即可得可得除了平衡节点除了平衡节点s s外,其余外,其余n n-1-1个节点都可以列出上式那样个节点都可以列出上式那样的方程式。写成矩阵式,即得到的方程式。写成矩阵式,即得到n n个节点系统的直流潮流个节点系统的直流潮流数学模型数学模型 PB0 式中式中P
6、和和分别为分别为n-1阶节点有功功率注入和电压相角向量,阶节点有功功率注入和电压相角向量,其中不包括作为角度参考点的平衡节点的有关量。其中不包括作为角度参考点的平衡节点的有关量。不难看出,不难看出,BB0 0的构成和快速解耦法有功迭代方程的系数的构成和快速解耦法有功迭代方程的系数矩阵矩阵BB完全相同。完全相同。而而PB0是一个线性方程组,可以一次直接求解得到结是一个线性方程组,可以一次直接求解得到结果,因而计算速度非常快。果,因而计算速度非常快。那么,为什么我们要成这种方法称为直流潮流计算呢?那么,为什么我们要成这种方法称为直流潮流计算呢?首先,前面我们已经讲过直流潮流的数学模型首先,前面我们
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