[發明專利]一種含小阻抗支路電網串聯補償快速分解法潮流計算方法

有效

• 申請號: 201710112428.9
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106856327B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 姚玉斌;陽義青
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本發明公開了一種含小阻抗支路電網串聯補償快速分解法潮流計算方法，在進行潮流計算之前，先對電阻值大于電抗絕對值的小阻抗支路進行處理，把此小阻抗支路變成兩個支路串聯的形式，其中一個支路的阻抗為z₁＝r+j(x+x_av)，另一個支路的阻抗為z₂＝?jx_av，這里x_av為電力系統正常電抗均值。經過串聯補償把一個小阻抗變成兩個阻抗較大的支路，可以提高潮流計算的收斂性。能夠計算任意阻抗的小阻抗支路。本發明僅對r>|x|的小阻抗支路進行補償，有效減少了新增加的節點和支路個數，內存占用量比現有專利方法少，計算速度更快。本發明對數據進行預處理，不需要改變潮流計算程序。

技術領域

本發明涉及一種電力系統的快速分解法潮流計算方法，特別是一種適合含小阻抗支路系統的快速分解法潮流計算方法。

背景技術

電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行的一項基本計算，它根據給定的運行條件和網絡結構確定電力系統的運行狀態。潮流計算也是電力系統其他分析的基礎，如安全分析、暫態穩定分析等都要用到潮流計算。由于具有收斂可靠、計算速度快及內存需求少的優點，快速分解法成為當前潮流計算的主流方法之一。

當電力系統不存在小阻抗支路或電力系統中的小阻抗支路的電阻很小時，快速分解法潮流計算具有良好的收斂性，但電力系統中存在電阻相對較大的小阻抗支路時，快速分解法潮流計算就可能發散。電力系統小阻抗支路可以分為小阻抗線路和小阻抗變壓器支路，在數學模型上線路可以看作變比為1:1的變壓器，因此對小阻抗變壓器的分析結論也適合小阻抗線路。下面對小阻抗支路分析時以小阻抗變壓器支路為例進行分析。變壓器支路l_i-j模型見圖4，變壓器的端節點分別為節點i和節點j，變壓器的非標準變比k位于節點i側，阻抗位于標準變比側。當變壓器的電阻r和電抗x都很小時，此變壓器支路即為小阻抗變壓器支路。變壓器阻抗z＝r+jx，導納為：

式中，g、b分別為小阻抗支路的電導和電納。

由于小阻抗變壓器支路的阻抗很小，其阻抗上的電壓降也很小，因此小阻抗變壓器支路兩端的電壓相量應滿足：

式中，分別為節點i和節點j的電壓相量。

如果電壓相量用極坐標表示，則有

式中，V_i、V_j分別為節點i和節點j的電壓幅值；θ_i、θ_j分別為節點i和節點j的電壓相角。

如圖1所示，現有快速分解法潮流計算方法，主要包括以下步驟：

A、輸入原始數據和初始化電壓；

根據電力系統節點的特點，潮流計算把電力系統節點分成3類：節點有功功率和無功功率已知、節點電壓幅值和電壓相角未知的節點稱為PQ節點；節點有功功率和電壓幅值已知、節點無功功率和電壓相角未知的節點稱為PV節點；節點電壓幅值和電壓相角已知，節點有功功率和無功功率未知的節點稱為平衡節點。

電壓初始化采用平啟動，即PV節點和平衡節點的電壓幅值取給定值，PQ節點的電壓幅值取1.0；所有電壓的相角都取0.0。這里相角單位為弧度，其他量單位采用標幺值。

B、形成節點導納矩陣；

設節點i和節點j原來的自電導與自電納分別為G_i0、B_i0、G_j0、B_j0，在它們之間增加一條小阻抗支路后的自導納Y_ii和Y_jj、互導納Y_ij分別為：