[发明专利]一种电力系统快速分解法潮流计算方法

摘要

本发明公开了一种电力系统快速分解法潮流计算方法，主要包括以下步骤：原始数据输入和电压初始化；形成导纳矩阵；形成修正方程系数矩阵B′和B″并进行因子表分解；进行P～θ迭代，修正电压相角；进行Q～V迭代，修正电压幅值；判断迭代是否收敛；计算节点功率和支路功率。本发明要求同一次迭代中P～θ迭代和Q～V迭代都收敛，迭代过程才结束，使算法框图更加简单、流程更加清晰。本发明不采用稀疏矩阵技术，矩阵元素存取和计算方便，编程简单；修正方程的系数矩阵按n阶存储，避免了节点换号，降低了编程难度；通过合理的逻辑判断减少计算量，明显提高了计算速度，完全能够满足科研的需要。本发明还可以处理多个平衡节点的电力系统。

主权项

1.一种电力系统快速分解法潮流计算方法，其特征在于：包括以下步骤：A、原始数据输入和电压初始化；B、形成导纳矩阵；C、形成n阶的修正方程系数矩阵B′和B″，并进行因子表分解；D、设置迭代计数初值；E、计算有功功率不平衡量ΔP，解方程B′Δθ＝ΔP/V，修正电压相角；计算无功功率不平衡量ΔQ，解方程B″ΔV＝ΔQ/V，修正电压幅值；F、判断P～θ迭代和Q～V迭代是否都收敛；G、计算平衡节点的功率及PV节点的无功功率，计算支路功率。步骤C所述的系数矩阵B′和B″都按n阶方阵存储，B′中与平衡节点对应的行和列的元素都为0，B″中与PV节点或平衡节点对应的行和列的元素都为0；形成修正方程系数矩阵B′和B″的步骤如下：C1、形成修正方程的系数矩阵B′的步骤如下：C11：不考虑节点的类型，形成系数矩阵B′；C12：设置当前节点号i＝1；C13：判断节点i是否为平衡节点，如果不是平衡节点，则转至C15；C14：把系数矩阵B′第i行和第i列的所有元素置为0；C15：当前节点号i＝i+1；C16：判断i是否大于节点数n，如果i大于n，结束，否则转至C13；C2、形成修正方程的系数矩阵B″的步骤如下：C21：不考虑节点的类型，取导纳矩阵虚部形成系数矩阵B″；C22：设置当前节点号i＝1；C23：判断节点i是否为PQ节点，如果是PQ节点，则转至C25；C24：把系数矩阵B″第i行和第i列的所有元素置为0；C25：当前节点号i＝i+1；C26：判断i是否大于节点数n，如果i大于n，结束，否则转至C23；C3、形成因子表：消去过程采用列消去，从式(9)可以看出，如果则第k行对第i行的消去就没有必要了，可以通过逻辑判断避免不必要的计算；具体步骤如下：C31：设置当前行号k＝1；C32：判断矩阵元素a_kk是否为0，如果a_kk为0，则转至C311；C33：设置i＝k+1；C34：判断i是否大于n，如果i大于n，则转至C311；C35：判断矩阵元素a_ik是否为0，如果a_ik为0，则转至C310；C36：设置当前列号j＝k+1；C37：判断j是否大于n，如果j大于n，则转至C310；C38：根据式a_ij＝a_ij-a_ik a_kj/a_kk对系数矩阵进行消去运算；C39：令j＝j+1，返回到C37；C310：令i＝i+1，返回到C34；C311：令k＝k+1；C312：判断k是否小于n，如果k小于n，则返回到C32；否则结束。步骤E所述的修正方程B′Δθ＝ΔP/V和B″ΔV＝ΔQ/V的求解采用因子表技术，利用步骤C形成的因子表对方程的右端向量进行前代和回代就能得到方程的解；本发明中系数矩阵B′和B″都按n阶方阵存储，因此对B′和B″进行因子表分解得到的矩阵中也包含元素都为0的行和列，在前代和回代过程中必须跳过这些行；本发明通过判断矩阵的对角元素是否为0的方法跳过元素都为0的行；前代和回代过程的步骤如下：E1、前代过程的具体步骤如下：E11：设置当前行号k＝1；E12：判断矩阵元素a_kk是否为0，如果a_kk为0，则转至E17；E13：设置i＝k+1；E14：判断i是否大于n，如果i大于n，则转至E17；E15：根据式b_i＝b_i-a_ik b_k/a_kk进行前代运算；E16：令i＝i+1，返回到E14；E17：令k＝k+1；E18：判断k是否小于n，如果k小于n，则返回到E12；否则结束；E2、回代过程的具体步骤如下：E21：设置当前行号i＝n；E22：判断矩阵元素a_ii是否为0，如果a_ii为0，则转至E28；E23：设置j＝i+1；E24：判断j是否大于n，如果j大于n，则转至E27；E25：根据式b_i＝b_i-a_ij b_j进行回代运算；E26：令j＝j+1，返回到E24；E27：b_i＝b_i/a_ii；E28：令i＝i-1；E29：判断i是否小于1，如果i不小于1，则返回到E22；否则结束。