[发明专利]一种电网潮流计算方法

摘要

发明公开了一种电网潮流计算方法，它以传统节点方程的建立和解析理论为基础，将节点功率影射关联到节点对地阻抗，由传统二维平面、节点对地支路和大地0平面构成三维立体网络拓扑的电网潮流计算模型，根据网络拓扑结构图建立节点方程和导纳矩阵，将一般潮流计算命题分解为线性和非线性两个部分进行纯代数运算处理。故而，本发明的计算模型具有原理简单、过程清晰、高效精确等新的特性。该计算方法还具有计算速度快、内存需要小、计算结果有良好的可靠性和可信性，并能处理变压器变比调整，系统运行方式的变化、与其他程序配合的能力强。

主权项

一种电网潮流计算方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：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  ……  Y1n     U1    Y10  Yh1Y21  Y22  Y23  ……  Y2n     U2    Y20  Yh2Y31  Y32  Y33  ……  Y3n  =  U3    Y30  Yh3……            ……Yn1  Yn2  Yn3  ……  Ynn     Un    Yn0  Yhn式中Y11—Ynn为节点导纳矩阵中的元素；U1—Un为节点电压列；Y10—Yn0为节点的对地导纳列；Yh1—Yhn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、……Ui(i=1～n)； C． 应用迭代法完成潮流的非线性计算潮流计算命题一般是设定平衡节点U值和各负荷节点的Ps、Qs值为条件，求各节点电压U1、U2、……Un，经过网络初始状态的线性运算后得到U10、U20、……Ui0(i=1～n)，并设定各负荷节点的Ps、Qs值，进入下列迭代过程：迭代1. 由各负荷节点的U0 、Ps、Qs依次计算各负荷节点的对地导纳Y11、Y21、……Yi1(i=1～n),将各节点Yi1代入节点导纳矩阵，进行一次方程解析，得到各节点电压U11、U21、……Ui1(i=1～n)，计算负荷节点的P、Q输出新值，与设定的Ps、Qs值进行精度比较，确定是否继续迭代，若需要则进入迭代2；迭代2. 由各负荷节点的U1 、Ps、Qs依次计算各负荷节点的对地导纳Y12、Y22、……Yi2(i=1～n)，将各节点Yi2代入节点导纳矩阵，进行一次方程解析，得到各节点电压U12、U22、……Ui2(i=1～n)，计算负荷节点的P、Q输出新值，与设定的Ps、Qs值进行精度比较，确定是否继续迭代，若需要则进入迭代3；以此类推，继续重复迭代直到满足预定的计算精度。