基于功率守恒原理的电热联合系统潮流计算方法

发布时间：2022-02-10 06:00

　　潮流计算是对电热联合系统进行稳态分析的基础,热电联供机组等耦合元件引起的多能流耦合使得联合潮流计算复杂化。现有联合潮流计算方法中,整体法存在计算效率不高和病态雅可比矩阵的问题,而对分解法的相关研究缺乏收敛性质的分析和应对迭代发散的解决方案。为改进上述问题,针对耦合元件存在于热电平衡节点的联合系统,基于功率守恒原理推导了使用分解法时热网和电网平衡节点功率的迭代式,据此分析了分解法的收敛性质,并指出了迭代式的不动点即为平衡节点功率的解析解,进而提出了一种求解联合潮流的新方法。最后,通过设计电热联合系统算例证明了所提方法不但具有快速性与准确性,能够解决分解法存在的发散问题,而且可以用于热电耦合元件参数可行域估计。 

【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

电热联合系统模型

ack小于设定值ε时，电热联合潮流整体收敛，否则重复步骤①—④进行迭代。图1电热联合系统模型Fig.1Modelofintegratedelectricityandheatsystem表2电热联合系统类型Table2Typesofintegratedelectricityandheatsystem系统类型1234耦合元件位置热网平衡节点√√电网平衡节点√√耦合程度低中中高潮流求解思路独立求解热网、电网潮流顺序求解：先求解热网潮流，再求解电网潮流顺序求解：先求解电网潮流，再求解热网潮流需交替迭代求解电网、热网潮流图2分解法迭代过程Fig.2Iterativeprocessofdecomposedmethod表1电热联合系统节点类型和变量Table1Nodetypesandvariablesofintegratedelectricityandheatsystem系统电网热网节点类型平衡节点PV节点PQ节点平衡节点ΦTs节点ΦTr节点已知量V、θP、VP、QTsΦ、TsΦ、Tr未知量P、QQ、θV、θΦ、Tr、mTr、mTs、m

越小收敛越快；若||γ>1，则式（13）发散，分解法的计算过程会出现每迭代一次，ΦH_slack反而更偏离正确解的现象。对上述判据可用图4进行直观解释，不动点为函数y=f（x）与y=x的交点。由图4可见，当||γ>1时，虽然式（13）存在不动点，但却无法通过迭代方法求得不动点，这就是利用分解法求解可能发散的原因。2.3基于功率守恒原理的联合潮流计算由于ΦH_slack为式（13）的不动点，则可以不经图2的迭代而直接联立方程求得ΦH_slack的解析解：图3分解法与迭代式（13）的收敛过程Fig.3ConvergenceprocessofdecomposedmethodanditerativeFormula（13）图4分解法迭代收敛与发散的示意图Fig.4Schematicdiagramofiterativeconvergenceanddivergencefordecomposedmethod

【参考文献】：
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本文编号：3618374