[发明专利]一种直角坐标牛顿法潮流计算的电压初值设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统的潮流计算方法，特别是一种直角坐标牛顿法潮流计算的电压初值设置方法。

背景技术

在电力系统的直角坐标牛顿法潮流计算中，节点电压采用直角坐标表示为：

电力系统中每个节点有4个运行变量：有功功率P、无功功率Q、电压幅值V和电压相角θ。一般电力系统潮流计算时，对每个节点往往给出两个运行参数作为已知条件，而另外两个则作为待求量。根据原始数据给出的方式，电力系统中的节点分为以下3种类型：

1、PQ节点

对这类节点，P、Q给定，V、θ待求。

2、PV节点

对这类节点，P、V给定，Q、θ待求。

3、平衡节点

在潮流计算中，这类节点只设一个，它的V、θ给定，P、Q待求，也称Vθ节点。

潮流计算的基本方程组为非线性方程组，通常采用牛顿法迭代求解，迭代法必须给定电压初值。直角坐标牛顿法潮流计算的电压初值一般采用“平启动”方式设置，即PV节点和平衡节点的电压实部取给定值，PQ节点的电压实部取1.0；所有电压的虚部都取0.0。这里单位采用标幺值。这样选取电压初值对于大多数的系统来说，能够可靠地收敛，但对于含有小阻抗支路网络却可能不收敛。

电力系统小阻抗可以分为小阻抗线路和小阻抗变压器支路，在数学模型上线路可以看作变比为1∶1的变压器，因此下面分析时仅以小阻抗变压器支路为例分析。小阻抗变压器模型见图1，这里设其电阻为0.0。由于其电抗很小，电抗上电压降很小，因此变压器两端的电压应满足：

ei≈kejfi≈kfj---(1)]]>

小阻抗支路影响直角坐标牛顿法潮流计算收敛性的原因分析如下：

由于电力系统存在3种节点类型，小阻抗支路对直角坐标牛顿法潮流计算收敛性的影响与支路两端的节点类型有关，因此下面分3种不同情况讨论：

1、小阻抗支路两端都是PQ节点

设系统中节点i和节点j都为PQ节点且之间有一条小阻抗支路。由于小阻抗支路的电抗x非常小，其电纳很大，其他量与之相比很小，为较小量，分别用A_i、B_i、C_i、D_i、E_i、F_i、A_j、B_j、C_j、D_j、E_j、F_j、P_i0、P_j0、Q_i0、Q_j0表示，与小阻抗支路有关的修正方程为：