高等电力网络分析

yL yL
加接地支路 2 yL 2 yL
yL yL
2 yL 2 yL

广义支路切割法

yL yL
18
Y11 T Y 1T
Y22
块对角
YKK
T Y2T T YKT
Y1T V1 I1 Y2T V2 I 2 = YKT VK I K YTT V I T T
第六章 大规模电力网络的分块计算
1
2003年全国联网示意图
东北
Northeast 华北 North
华东 East 川渝
ChuanYu
华中 Central
福建 Fujian
2
6. 2
网络分块解法
6.2.1 节点撕裂法（Node Tearing）
t
t
+ + Ut - Ut
t
+ -
_
3
Y11 Yt1
Y22 Ykk Yt 2 Ytk
Y1t U1 I1 Y2t U 2 I 2 Ykt U k I k U I Ytt t t
Y ii Ui Yit Ut Ii
K T i 1 ii i
(y M Y Mi )i L M Y I
i 1 i 1
不一定存在
Ui Y (I Mi i L )
1 ii
i 1,
,K
9
iL
浮空, Y 不可逆
ii
10
6.2.3 广义支路切割法
常规支路切割法：
YU = I
T
(Yd + My LM )U = I
网省调联合培训仿真
学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型
EMS 高 EMS 高 级应用 级应用
调度员 电 远动 力 系 统 设备
SCADA SCADA
湖北省调DTS
教员 教员 系统
支撑平台
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图
湖南省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
广义支路 切割方法
①
②
(y N Y N) i L N Y I
T T
1 L
1 b
1 b
有逆
Yb U I Ni L
不是联络线 潮流
17
6.2.3 统一的网络分裂解法（Unified Network Piecewise Solution）
Y11 T Y1t T M1
学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型
EMS 高 EMS 高 级应用 级应用
调度员 远动
SCADA SCADA
设备
教员 教员 系统
支撑平台
教员 教员
支撑平台
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图
系统
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图
调度员培训仿真系统 教员室 学员室
实际调度系统 调度室 电力系统
YiT Lii 0 LTi
0 Dii i YTT
U ii I
U iT I
31
6.4 网络分块算法的物理解释
6.4.1 节点分裂法（Norton 等值）
TFra Baidu bibliotek
T
1 I1 Y T eq
IT
2 Yeq
IT
8
Y11 T M 1
1 L
Y22 YKK MT 2
K T i
MT K
1 ii
M 1 U1 I 1 M2 U2 I2 = M K U K I K -y -1 i 0 L L
ΔY = -LTi Dii UiT ①
i TT
ΔI = -YTi Y I
i T
-1 ii i
ΔI = -LTi L I
i T
-1 ii i
②
28
Vi = Y (I i - YiT VT ) = U D L (I i - Lii Dii U iT VT )
-1 Vi = Uii ((Lii Dii )-1 Ii - UiTVT )
教员 系统
教员
支撑平台
26
图 E M S/ D T S 一体化系统示意图
使用因子表的快速算法：
Y11 YT1 Y1T L11 Y2T L 22 = YKT YTT L T1 L T2 U11 U 22 L TT U1T U 2T U KT U TT D11 DTT
子系统级
i 1,
,k
30
如何求Lii , Dii , Uii , LTi , UiT , Y ?
i TT
Yii Lii Dii U ii YiT Lii Dii U iT YTi LTi Dii U ii
Y LTi Dii UiT
i TT
Yii Y Ti
加边
19
子网级：
Vi Y (Ii YiT VT ), i 1,
YTT VT IT
YTT YTT Y Y YiT
i 1 T iT 1 ii k
1 ii
,k
协调级：
IT IT Y Y I
i 1 T iT
k
1 ii i
20
6.3
大规模电力网络的分解协调计算
Y22 YKK Y T2 YTK
D22 DKK
L KK L TK
U KK
27
Yii = L ii Dii U ii YiT = L ii Dii U iT YTi = L Ti Dii U ii
i ΔYTT = -YTi Yii-1YiT -1 -1 -1 = -LTi Dii Uii Uii Dii Lii Lii Dii UiT
yL yL
yL yL

Yb
1 yL 1
1
1

2 yL
广义支路切割法
15
Y = Yb NyLN
T
T
(Yb NyL N )U = I
iL
Yb U + Ni L = I
N Uy i = 0
T -1 L L
华中电网分层控制系统
22
华中网调
湖北省调
湖北省网计算
23
华中网调
。。。。。。。。。 湖南省调
湖南电网的计算
24
河南省调
华中网调
湖北省调
湖南省调
… … …
分解协调计算模式
25
华中网调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统
河南省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 电 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 力 系 统 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA 学员 EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
Yii1
肯定存在
和各子系统都有关系， 是协调变量
6
1 ii
6.2.2 支路切割法(Branch Cutting)
iL iL
7
iL
Yd U = I - M i L
1
iL
-1
iL
y
-1 L
y i =M U
1 -1
-1 L L
T
Yd MT
M U I = -1 -y L i L 0
原网络
移出联络线后
联络线
13
块对角矩阵还是块对角矩阵
* * * * Y * * yL
* * yL * * *
* * * * * * * * * * * * * * *
Yb N U I NT y 1 L i L 0
16
广义支路切割法
两者对比
Yd M U I MT y 1 L i L 0
常规支路 切割方法
Yb N U I NT y 1 L i L 0
去掉联络线后的Y
iL
Yd U + Mi L = I
M U-y i = 0
T -1 L L
Yd M U I MT y 1 L i L 0
11
常规支路切割法：
Y Y
移去联络线
yL yL
yL yL
4
如何求Ut ?
t
+
_ Ut
Ytt Ytt Yti Yii1Yit
i 1
k
边界节点看进去的等值导纳
I t I t Yti Y I
i 1
k
1 ii i
移置到边界节点处的电流
Ytt U t I t
5
如何求子网络的电压
t + t +
Yii1
-
- Ut
Ui Y (I Yit Ut )

yL yL
yL yL

yL yL
yL yL
Y

Yd
移去联络线后的Y是 块对角矩阵
12
常规支路切割法：
* * * * Y * * yL * * yL * * * * * * * * * * * * * * * * * * yL yL yL yL
yL yL

14
块对角矩阵还是块对角矩阵
* * * * * * Y * * * * * * *
2 yL 2 yL

-1 ii -1 ii
-1 -1 ii ii
③
29
用因子表的快速算法 计算模式：
i YTT YTT YTT k
协调级
IT IT I
i 1
k i 1
i T
YTT VT IT
Y LTi Dii UiT
i TT
I LTi L I
i T
1 ii i
1 Vi Uii ((Lii Dii )1 Ii UiT VT )
i YTT YTT YTT k
协调级
IT IT I
i 1
k i 1
i T
YTT VT IT
i YTT YTi Yii1YiT
I YTi Y I
i T
1 ii i
Vi Yii1 (Ii Y iT VT )
子系统级
i 1,
,k
21
通信网 华中网调 河南省调 川渝省调 湖北省调 电网 华东网调 湖南省调 江西省调
Y22 Ykk T Ykt MT t
Y1t Y2t Ykt Ytt
T Y2t
MT 2
M1 V1 I1 M 2 V2 I 2 = M t Vk I k Vt I t -1 -y L 0 iL
网省调联合反事故演习
江西省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
教员 教员 系统
支撑平台
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图