潮流计算的计算机方法.doc

文档介绍：. .
-优选
潮流计算的计算机方法
对于复杂网络的潮流计算，一般必须借助电子计算机进展。其计算步骤是：建立电力网络的数学模型，确定计算方法、制定框图和编制程序。本章重点介绍前两局部，并着重阐述在电力系统潮流实际计算中常用的、根本的方法。
1，电力网络的数学模型
电力网络的数学模型指的是将网络有关参数相变量及其相互关系归纳起来所组成的．可以反映网络性能的数学方程式组。也就是对电力系统的运行状态、变量和网络参数之间相互关系的—种数学描述。电力网络的数学模型有节点电压方程和回路电流方程等，前者在电力系统潮流计算中广泛采用。节点电压方程又分为以节点导纳矩阵表示的节点电压方程和以节点阻抗矩阵表示的节点电压方程。
节点导纳矩阵
在电路理论课中。已讲过了用节点导纳矩阵表示的节点电压方程：
对于n个节点的网络其展开为：
上式中，I是节点注入电流的列向量。在电力系统计算中，节点注入电流可理解为节点电源电流与负荷电流之和，并规定电源向网络节点的注人电流为正。那么，只有负荷节点的注入电流为负，而仅起联络作用的联络节点的注入电流为零。U是节点电压的列向量。网络中有接地支路时，通常以作参考点，节点电压就是各节点的对地电压。并规定地节点的编号为0。y是一个n×n阶节点导纳矩阵，其阶数n就等于网络中除参考节点外的节点数。
物理意义：节点i单位电压，其余节点接地，此时各节点向网络注入的电流就是节点i的自导纳和其余节点的与节点i之间的互导纳。
特点：对称矩阵，稀疏矩阵，对角占优
(2) 节点阻抗矩阵
对导纳阵求逆，得：
其中
称为节点阻抗矩阵，是节点导纳矩阵的逆阵。
物理意义：节点i注入单位电流，其余节点不注入电流，此时各节点的电压就是节点i的自阻抗和其余节点的与节点i之间的互阻抗。
特点：满阵，对称，对角占优
2，功率方程、变量和节点分类
功率方程
. .
-优选
的是节点的注入功率，因此，需要重新列写方程：
其展开式为：
所以：
展开写成极坐标方程的形式：
所以节点的功率方程为：
变量分类
负荷消耗的有功、无功功率取决于用户，因而是无法控制的，故称为不可控变量或扰动变量。一般以列向量d表示，即
电源发出的有功、无功功率是可以控制的变量，故称为控制变量，以列向量u表示，即
母线或节点电压和相位角是受控制变量控制的因变量，故称为状态向量。
—般对于有n个节点的电力系统(除接地点外)，扰动变量d，控制变量u，状态变量x皆是2n阶列向量，共有变量6n个．