BX型快速分解法的小阻抗潮流算法研究

摘要

牛顿法和快速分解法是目前潮流计算的两种主要方法。快速分解法以其具有计算速度快、占用内存少、收敛性能好的特点，在实际电力系统潮流计算中得到了广泛应用。
　　随着电网规模日益扩大，电力网络将会变得更加复杂，病态潮流也会越来越多地出现，其中以含小阻抗支路系统的病态潮流较为常见。在处理这种潮流问题时，这两种方法都可能出现不收敛的情况。
　　BX型和XB型这两种典型的快速分解法能够处理含x＞＞r的小阻抗支路系统的病态潮流，对XB型快速分解法进行改进后也能够很好地处理含x≈r的小阻抗支路系统，但对于r＞＞x的小阻抗支路，收敛效果较差。BX型快速分解法在处理正常潮流时收敛性能良好，而含小阻抗支路系统的病态潮流，该方法会出现不收敛的情况，即使对其进行像XB型快速分解法的类似改进，效果也不理想。
　　基于上述BX法与改进XB法的特点，本文将二者结合起来，形成一种新的方法，即改进BX法。当求解潮流时，遇到正常支路使用BX法，遇到小阻抗支路使用改进的XB法。同时，针对改进BX法在处理r＞＞x的小阻抗支路会出现迭代次数较大甚至不收敛的情况，本文对该方法进行了系数修正，即给电抗x乘以一个系数α，使得这种小阻抗支路能够收敛，且收敛次数大大减少。
　　经过算例结果验证，对于x＞＞r、r＞＞x以及x≈r的小阻抗支路系统，改进的BX型快速分解法都能使潮流计算取得良好的收敛性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 潮流计算简介

1．2．1 潮流计算的主要特点及意义

1．2．2 潮流计算方法的发展历程

1．2．3 快速分解法的基本概述

1．3 病态潮流综述

1．3．1 病态潮流概念及成因

1．3．2 病态潮流算法

1．3．3 小阻抗支路类型的病态潮流

1．4 本文的主要工作

第2章 电力系统潮流计算的数学模型及基本解法

2．1 引言

2．2 电力网络的数学模型

2．2．1 输电线路和变压器等值电路

2．2．2 节点电压方程和节点导纳矩阵

2．3 潮流计算问题的数学模型

2．3．1 统一潮流数学模型

2．3．2 潮流计算问题的节点类型

2．3．3 潮流计算的约束条件

2．4 潮流计算的牛顿-拉夫逊法

2．4．1 牛顿-拉夫逊法的基本概念

2．4．2 牛顿-拉夫逊法潮流计算的修正方程

2．4．3 牛顿-拉夫逊法潮流计算的求解过程

2．5 潮流计算的PQ分解法

2．5．1 PQ分解法潮流计算的修正方程

2．5．2 PQ分解法潮流计算的步骤

2．5．3 快速分解法

2．6 本章小结

第3章 BX型快速分解法的小阻抗潮流收敛性分析

3．1 引言

3．2 含小阻抗支路潮流计算的相关参数

3．2．1 小阻抗支路两端节点的导纳和功率方程

3．2．2 BX型快速分解法的系数矩阵元素

3．2．3 小阻抗支路两端节点的潮流修正方程

33 BX型快速分解法求解含小阻抗支路系统的迭代过程分析

3．3．1 含小阻抗支路系统迭代过程的前提条件

3．3．2 P~θ迭代过程分析

3．3．3 Q~V迭代过程分析

3．4 算例分析

3．4．1 算例1

3．4．2 算例2

3．5 本章小结

第4章 改进BX型快速分解法小阻抗潮流算法收敛性分析

4．1 引言

4．2 改进的BX型快速分解法

4．3 改进BX型快速分解法求解潮流的步骤

4．3．1 改进BX型快速分解法系数矩阵的求解

4．3．2 改进BX型快速分解法潮流计算步骤

4．4 算例分析

4．4．1 算例1

4．5．2 算例2

4．6 本章小结

结论

参考文献

致谢

研究生履历