电力系统动态模拟的基本原理与方法ppt课件.ppt

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1、电力系统动态模拟的基本原理与方法电力系统基础李欣然2006年2月第六章电力系统潮流的计算机算法6.1潮流计算的数学模型6.1.1节点功率平衡方程及定解条件（1）基本方程节点电压方程：YV=I6.1潮流计算的数学模型6.1.1节点功率平衡方程及定解条件（1）基本方程6.1潮流计算的数学模型6.1.1节点功率平衡方程及定解条件(1)基本方程6.1潮流计算的数学模型6.1.1节点功率平衡方程及定解条件（2）定解条件与节点分类定解条件：每个节点，2个变量给定(已知)，另外2个变量待求节点分类：6.1潮流计算的数学模型6.1.1节点功率平衡方程及定解条件（4）潮

2、流计算应当注意的基本问题6.1.2潮流计算的约束条件6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.1基本原理(1)单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法①修正方程设非线性方程：f(x)=0x(0)为近似解——与真解的误差：△x(0)真解：x=x(0)+△x(0)则f(x(0)+△x(0))=0将f(x(0)+△x(0))在x(0)附近泰勒展开：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.1基本原理(1)单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法②迭代格式：修正方程：修正量：新的近似解：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.1基本原理(2)n阶非线性方程组的牛纯法：①修正方程：F(x)=[f1

3、(x),f2(x),…,fn(x)]T=0；x=[x1,x2,…,xn]T=06.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.1基本原理(2)n阶非线性方程组的牛纯法：②迭代格式：修正方程：F(x(k))+[J(k)]△x(k)=0OrF(x(k))＝－[J(k)]△x(k)修正量：△x(k)＝－[J(k)]-1F(x(k))新的近似解：x(k+1)＝x(k)+△x(k)其中F(x(k))＝[f1(x(k)),f2(x(k)),…,fn(x(k))]T△x(k)＝[△x1(k),△x2(k),…,△xn(k)]Tx(k)＝[x1(k),x2(k),…,xn(k)]Tx

4、(k+1)＝[x1(k+1),x2(k+1),…,xn(k+1)]T雅可比矩阵6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.1基本原理(2)n阶非线性方程组的牛纯法：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(1)修正方程：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(1)修正方程：④修正方程的结构：W=－J△Va)节点不平衡量6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(1)修正方程：④修正方程的结构：W=－J△VC)雅可比矩阵——整体结构6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法

5、(2)JacobianMatrix——元素计算：①PQ节点a)i≠j非对角子块：b)i＝j对角子块：②PV节点a)i≠j非对角子块：b)i=j对角子块：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(2)JacobianMatrix——元素计算：③计算公式整理i≠j非对角元素：i=j对角元素：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(3)JacobianMatrix——特点：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.2直角坐标形式的N-R潮流算法(4)潮流计算步骤：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.3极坐标形式的N-R潮

6、流算法(1)修正方程：①节点不平衡量方程：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.3极坐标形式的N-R潮流算法(1)修正方程：②修正方程：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.3极坐标形式的N-R潮流算法(2)雅可比矩阵结构及其元素计算：结构：6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.3极坐标形式的N-R潮流算法(3)JacobianMatrix的特点：①阶数＝2×PQ节点数+PV节点数＝n－1+m(直角坐标：J的阶数＝2×(PQ节点数+PV节点数))②J元素是节点电压的函数，数值在迭代过程中变化③{J}与Yij有关，ifYij＝0then对应元素＝0——J的每一分快阵(

7、H、N、K、L)与Y有相同的稀疏结构④J≠JT6.2牛顿－拉夫逊潮流算法6.2.3极坐标形式的N-R潮流算法6.3P-Q分解法潮流计算——P-Q解耦潮流算法6.3.1基本思想——极坐标N-R算法的简化6.3P-Q分解法潮流计算——P-Q解耦潮流算法6.3.1基本思想——极坐标N-R算法的简化(3)H、L的常数化表示：6.3P-Q分解法潮流计算——P-Q解耦潮流算法6.3.2P-Q算法的修正方程(1)简约形式：6.3.36.3P-Q分解法潮流计算——P-Q解耦潮流算法6.3.4P-Q算法流程注意点第六章完！