改进牛顿法大规模电力系统潮流计算.pdf

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1、第２９卷第４期计算技术与自动化Vol畅２９，No畅４２０１０年１２月ComputingTechnologyandAutomationDec．２０１０文章编号：１００３－６１９９（２０１０）０４－００５９－０４改进牛顿法大规模电力系统潮流计算夏沛，徐俊明（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌４４３００２）摘要：电网互联导致电力系统规模不断扩大，对牛顿法进行潮流计算提出了更高的要求。探讨５种改进牛顿法应用到大规模电力系统潮流计算中。经IEEE３００、Poland多个互联的大规模电力系统共６个算例分析表明，算法１和算法２改善了初值范围，同样的迭代次数下，收敛精度较经

2、典牛顿法高，但计算时间较经典的牛顿法并未明显提高；算法３和算法４提高潮流计算的速度和收敛精度。经UCTE１２５４病态系统测试，算法３较算法５能高效地处理病态潮流问题，因而更适合于大规模电力系统潮流计算。关键词：大规模电力系统；潮流计算；改进牛顿法；病态系统中图分类号：TM７４４文献标识码：AImprovedNewton＇sMethodsBasedonPowerFlowCalculationsofLarge‐scalePowerSystemsXIAPei，XUJun‐ming（CollegeofElectricalEngineering&RenewableEn

3、ergy，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang４４３００２，China）Abstract：Scaleofthepowersystemsisexpandingduetotheinterconnections，whichsetsmorerequeststothepowerflowcalculationswithNewton＇smethod．Inthispaper，５improvedNewton＇smethodsappliedtothepowerflowcalculationsoflarge‐scaleinterconnectedp

4、owersystemsarediscussed．Numericalsimulationsonthe６testsystemswhichincludeIEEE３００busesandPolishinterconnectedlarge‐scalepowersystemsindicatethatmethodNo．１andmethodNo．２haveimprovedinitialvalue，andinthesameiterativenumbers，theyobtainhigherconvergencetolerancebutcomputingtimesarenotobv

5、i‐ouslydecreased．MethodNo．３andmethodNo．４makethespeedsandconvergencetoleranceimprovedmuch．Thenumericalsimulationonanill‐conditionedsystemofUCTE１２５４busesshowsthatmethodNo．３candealwiththeill‐conditionedprob‐lemsmoreeffectivelythanmethodNo．５．ThusmethodNo．３ismoresuitabletopowerflowcalcu

6、lationsoflarge‐scalepowersystems．Keywords：Large‐scalepowersystems；powerflowcalculation；improvedNewton’smethod；ill‐conditionedsystem正方程组反复迭代求解，具有局部收敛特性，对电1引言压初值要求严格。尤其随着电网互联的出现，电力系统规模不断扩大，现代电力系统呈现出大容量、潮流计算是电力系统分析中最基本的一种电超高压、重负荷的特点，对牛顿法的收敛范围和求气运算，是进行电力系统稳态和暂态性能分析的基解速度提出了更高的要求。础，其实质是求

7、解多元非线性方程组。牛顿法收敛近年来，针对非线性方程组的求解问题，国内［１－５］速度快，精度高，成为目前解算潮流方程普遍采用外学者提出了很多基于牛顿法的改进算法，这的方法。牛顿法将非线性方程组逐次线性化为修些算法能有效地降低牛顿法初值选取的敏感性或提高收敛阶及收敛速度。本文探讨了５种优秀的收稿日期：２０１０－１１－０９作者简介：夏沛（１９８６—），女，湖北孝感人，硕士研究生，研究方向：电力系统分析计算与控制（E－mail：xp＿sharpay＠yeah．net）；徐俊明（１９８５—），男，湖北黄冈人，硕士研究生，研究方向：电力系统运行分析与控制。６０计算技术

8、与自动化２０１０年１２月kkk算法推广到高维的情形，