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1、復雜潮流計算的兩種計算方法匯報人：************學院Twomethodsofcomplexpowerflowcalculation2019年12月目錄01020304content潮流計算的牛拉法MATPOWER運行結果對比總結牛頓-拉夫遜法01牛頓-拉夫遜法的實質就是求解非線性代數(shù)方程，其求解方法就是將非線性方程變成線性方程來進行求解，是一種連續(xù)的反復的線性化過程，通常將這種過程稱之為逐次線性化。牛頓法中迭代次數(shù)和系統(tǒng)的大小是相互獨立的，但其每一步迭代需要更多的計算。由于在潮流計算中電壓控制節(jié)點的有功功率和電壓幅值是已知的，潮流方程將以極坐標形式給出。牛頓-拉夫遜法01在取
2、初始值x0之后，在這個基礎上，找到比x0更接近的方程的跟，一步一步的迭代，從而找到更接近方程根的近似跟。牛頓迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大優(yōu)點是在方程f(x)=0的單根附近具有平方收斂，而且該法還可以用來求方程的重根、復根。潮流計算中初始值一般設定為額定電壓。01牛頓-拉夫遜法電力系統(tǒng)潮流計算，一般來說，各個母線所供負荷的功率是已知的，各個節(jié)點電壓是未知的（平衡節(jié)點外）可以根據(jù)網絡結構形成節(jié)點導納矩陣，然后由節(jié)點導納矩陣列寫功率方程，由于功率方程里功率是已知的，電壓的幅值和相角是未知的，這樣潮流計算的問題就轉化為求解非線性方程組的問題了。對功率平衡方程求偏導，得出對應的雅可比矩
3、陣，給未知節(jié)點賦電壓初值。將初值帶入功率平衡方程，得到功率不平衡量，這樣由功率不平衡量、雅可比矩陣、節(jié)點電壓不平衡量（未知的）構成了修正方程。求解修正方程，得到節(jié)點電壓不平衡量，之前的節(jié)點電壓加上不平衡量構成新的節(jié)點電壓，再帶入原來的功率平衡方程繼續(xù)生成雅克比矩陣，電壓不平衡量，不斷迭代直到滿足精確度值達到收斂。01牛頓-拉夫遜法01實驗電路圖系統(tǒng)中節(jié)點5為功率平衡節(jié)點，U5=1.06θ5=0，節(jié)點1、2、3、4為PQ節(jié)點。允許誤差為10^-5。GG512340.06+j0.180.01+j0.030.08+j0.240.06+j0.180.02+j0.060.45+j0.150.4+
4、j0.050.6+j0.10.08+j0.240.04+j0.12-0.2-j0.201實驗步驟1.輸入原始數(shù)據(jù)，求導納矩陣01實驗步驟2、賦予初值3、計算?P，?Q01實驗步驟4、根據(jù)?P,?Q是否滿足精確度，不滿足的話求雅可比矩陣當i≠j時當i=j時01實驗步驟5、求各節(jié)點?e，?U，再加入到之前的e和U中繼續(xù)迭代01實驗步驟6、求各節(jié)點流入功率、電流01實驗結果節(jié)點導納矩陣最后一次迭代生成的雅可比矩陣各節(jié)點電壓幅值各節(jié)點電壓虛部值迭代次數(shù)各節(jié)點流入凈功率01牛頓-拉夫遜法實驗牛頓拉夫遜法算法具有很好的收斂性，收斂速度快。如果在運算時找到一個好的初值，該算法就會平方性收斂。如果選擇
5、不恰當?shù)某踔?，可能就會不收斂或收斂到一個無法求出的解。但是，由于每次迭代都需要用到重新生成雅克比矩陣，所以計算量較大，需要的內存空間也比較多。MATPOWER軟件是基于MATLAB語言編寫的電力系統(tǒng)潮流和最優(yōu)潮流計算軟件,可以在MATLAB5.0或以上版本的軟件開發(fā)環(huán)境中使用和運行。MATPOWER所用的所有數(shù)據(jù)文件均為MATLAB的M文件或者MAT文件,用來定義和返回變量:baseMVA、bus、branch、gen等。bus變量是一個矩陣,用來設置電網中各母線參數(shù),其格式為:bus_i、type、Pd、Qd、Gs、Bs、area、Vm、Va、baseKV、zone、Vmax、Vmi
6、n。bus_i用來設置母線編號,范圍為1～29997。type用來設置母線類型,1為PQ節(jié)點母線,2為PV節(jié)點母線,3為平衡(參考)節(jié)點母線。02MATPOWERPd和Qd用來設置母線注入負荷的有功和無功功率。Gs、Bs用來設置與母線并聯(lián)電導和電納。baseKV用來設置該母線基準電壓。Vm和Va用來設置母線電壓的幅值、相位初值。Vmax和Vmin用來設置工作時母線最高、最低電壓幅值。area和zone用來設置電網斷面號和省耗分區(qū)號,一般都設置為1,前者可設置范圍為1～100,后者可設置范圍為1～999。Vm和Va用來設置母線電壓的幅值、相位初值。Vmax和Vmin用來設置工作時母線最高
7、、最低電壓幅值。area和zone用來設置電網斷面號和省耗分區(qū)號,一般都設置為1,前者可設置范圍為1～100,后者可設置范圍為1～999。02MATPOWER02MATPOWER實驗節(jié)點信息支路信息%bus_itypePdQdGsBsareaVmmpc.bus=[11-20-200011010011.10.94;2145150011010011.10.94;314050011010011.10.94;4160100011010011.10.94
