基于补偿法的极坐标牛顿法潮流计算收敛性研究

发布时间：2021-06-24 06:46

　　潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的运算方式之一,其运算结果能够反映电力系统的运行状态,作为电力工作者调整电力系统运行方式、评估电力系统可靠性的依据。在实际生活中,随着电力系统网络趋于大规模并网,特别是局部小电网的并入,电网的复杂性增加,小阻抗线路增多,造成病态系统网络越来越多的出现,这严重影响了电力系统的分析。牛顿法作为目前使用最广泛的潮流计算方法之一,具有收敛性好、计算速度快、占用内存适中等优点。但是在实际计算中,针对含有小阻抗的电力系统,传统的牛顿法已不能保证潮流计算收敛性,当小阻抗支路的相关参数达到一定条件后,牛顿法潮流计算的收敛性变差,甚至不收敛。本文根据电力系统网络的特点,对牛顿法潮流计算进行理论分析,得出:小阻抗支路的两端节点类型和阻抗值大小是影响着潮流计算是否收敛的重要因素,推导出只有两种特定类型的小阻抗支路会导致潮流计算不收敛,其他类型的小阻抗支路对于收敛性没有影响,并通过算例分析验证了推导结果。针对会导致牛顿法潮流计算发散的两类小阻抗情况,提出了基于补偿法的极坐标牛顿法潮流计算方法。该方法在牛顿法潮流计算前,选择两类影响潮流计算收敛性的小阻抗支路进行补偿处理,增... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 潮流计算
        1.2.1 潮流计算的特点和意义
        1.2.2 潮流计算算法的研究现状
    1.3 病态潮流系统的研究
        1.3.1 病态潮流系统概述
        1.3.2 含小阻抗支路电力系统病态潮流的研究
    1.4 本文的主要内容
2 牛顿法潮流计算基本原理
    2.1 引言
    2.2 潮流计算数学模型
        2.2.1 电力系统网络元件数学模型
        2.2.2 电力网络节点电压方程
        2.2.3 电力系统潮流计算方程
    2.3 极坐标系下的牛顿法潮流计算
        2.3.1 牛顿法基本原理
        2.3.2 极坐标系下牛顿法潮流计算基本原理
        2.3.3 极坐标系下牛顿法潮流计算步骤
    2.4 功率不平衡量方程组解法
        2.4.1 按列消元
        2.4.2 按行消元
    2.5 本章小结
3 含小阻抗支路的极坐标牛顿法潮流计算收敛性分析
    3.1 引言
    3.2 小阻抗变压器支路潮流计算参数
        3.2.1 小阻抗支路的导纳矩阵
        3.2.2 小阻抗支路的节点计算功率
        3.2.3 小阻抗支路潮流计算的雅可比矩阵元素
        3.2.4 小阻抗支路两端节点的潮流修正方程
    3.3 小阻抗支路对极坐标牛顿法迭代过程的影响分析
        3.3.1 潮流计算收敛条件和分析基础
        3.3.2 潮流计算迭代过程分析
        3.3.3 小阻抗支路极坐标牛顿法迭代分析总结
    3.4 算例分析
    3.5 本章小结
4 基于补偿法的含小阻抗支路系统极坐标牛顿法潮流计算算法设计
    4.1 引言
    4.2 补偿法原理
        4.2.1 基于并联补偿法改进的极坐标牛顿法潮流计算
        4.2.2 基于串联补偿法改进的极坐标牛顿法潮流计算
        4.2.3 补偿对象的选择
    4.3 基于串联补偿法的极坐标牛顿法潮流计算
        4.3.1 计算步骤
        4.3.2 IEEE14节点算例分析
        4.3.3 东北电网445节点算例分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]大电网病态潮流的识别和修正方法[J]. 彭慧敏,袁虎玲,鲍颜红,李峰.  电力系统保护与控制. 2018(22)
[2]大规模电网运行方式调整潮流计算及病态诊断[J]. 彭慧敏,李峰,袁虎玲,鲍颜红.  电力系统自动化. 2018(03)
[3]求解含小阻抗支路配电网潮流的牛顿法[J]. 初壮,于群英,李笑薇.  电力系统及其自动化学报. 2016(09)
[4]采用隐式Cholesky分解的大规模病态潮流计算[J]. 张道天,严正,徐潇源,赵文恺,曹路,李建华.  电网技术. 2016(04)
[5]基于同伦法和改进的牛顿—拉夫逊法相结合的直流网络潮流分析[J]. 饶雪,王浩屹,常湧.  水电能源科学. 2015(12)
[6]基于二阶项的配电网潮流计算方法[J]. 汪芳宗,谢雄.  广东电力. 2015(11)
[7]提高电力系统潮流计算收敛性方法的比较分析[J]. 范翔,严正,赵文恺,范金燕,王虹富.  电力系统及其自动化学报. 2015(11)
[8]基于动态潮流的非线性规划法求解电压稳定裕度[J]. 孙辉,李峻,胡姝博,周玮,陈晓东,金晓明,刘淼,李春平.  电力系统保护与控制. 2014(18)
[9]牛顿类潮流计算方法的收敛性分析[J]. 孙秋野,陈会敏,杨家农,杨珺.  中国电机工程学报. 2014(13)
[10]基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法[J]. 胡健,杨宣访,陈帆.  计算技术与自动化. 2013(04)

硕士论文
[1]快速分解法潮流计算收敛性研究[D]. 阳义青.大连海事大学 2017
[2]含小阻抗支路系统的快速分解法潮流算法分析与改进[D]. 黄升.大连海事大学 2014
[3]含小阻抗支路系统牛顿法潮流算法研究[D]. 侯莉.大连海事大学 2014
[4]电力系统潮流的病态性及其算法研究[D]. 刘媛.华北电力大学 2013
[5]含有小阻抗系统潮流计算的收敛性分析[D]. 张峰.大连海事大学 2009
[6]电力系统潮流无解问题分析和调整方法研究[D]. 李敏.华中科技大学 2006



本文编号：3246591