[发明专利]一种电网潮流计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网运行管理监测技术领域，尤其涉及一种电网潮流计算方法。

背景技术

潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和 最重要的一种电气运算。

目前电网潮流计算的方法主要以牛顿-拉夫逊潮流计算法为理论核心，从该核心体系衍生的各种方法都是利用纯数学的观念进行潮流计算的处理，对实际电网实体进行了高度的数学抽象，建立的是二维平面网络拓扑，使用高等数学运算进行解析，算法原理复杂且对计算机程序结构的实现也带来了很大难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种原理简单、过程清晰、高效精确、便于计算机程序化的电网潮流计算方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种电网潮流计算方法，是按以下步骤进行：

A． 建立电网潮流计算模型导纳矩阵

由电网节点和电网支路关联构成的平面网络，以关注节点功率和接地阻抗的固有关系，用接地阻抗将平面网络和基层0平面关联起来形成立体网络，利用网络元素参数和关联的固有性质，构建电网潮流计算模型导纳矩阵，电网潮流计算模型导纳矩阵存储定义如下：

Y₁₁  Y₁₂  Y₁₃  ……  Y_1n     U₁    Y₁₀  Y_h1

Y₂₁  Y₂₂  Y₂₃  ……  Y_2n     U₂    Y₂₀  Y_h2

Y₃₁  Y₃₂  Y₃₃  ……  Y_3n  =  U₃    Y₃₀  Y_h3

……            ……

Y_n1  Y_n2  Y_n3  ……  Y_nn     U_n    Y_n0  Y_hn

式中Y₁₁—Y_nn为节点导纳矩阵中的元素；U₁—U_n为节点电压列；Y₁₀—Y_n0为节点的对地导纳列；Y_h1—Y_hn为节点行的互导纳；

所述电网潮流计算模型导纳矩阵中，根据电网计算潮流的需要平衡节点设置为一个或多个，节点自导纳由各行的对地导纳和互导纳合成，节点电压列除平衡节点置入电压值外其余全部置入零值，主变元件采用非标准变比模型，每台三圈主变占用一个独立节点，其中，矩阵元素全部为复数，从矩阵的建立到完成解析都采用复数运算；

B． 网络的初始状态及线性解析

电网潮流计算模型的每个节点以缺省阻抗接入网络节点，阻抗Z取倒数后变成节点的对地导纳，导纳矩阵中每个对角元素的自导纳值由该节点的互导纳与对地导纳合成，将平衡节点电压写入矩阵，采用消去法解析矩阵，首先将平衡节点所在的行进行格式化，方法是将节点自导纳设为1，其他元素置0，再利用高斯消去法使矩阵变为上三角矩阵，然后利用消去法使矩阵变为单位矩阵，在两次消去过程中都用消去因子对节点电压列进行处理，最后得到的电压列即为本次运算的各节点电压值U₁、U₂、……U_i(i=1～n)； 

C． 应用迭代法完成潮流的非线性计算