最新习题课---电网潮流计算

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电力系统潮流计算2-特殊的潮流计算方法

思路

7
PQ分解法

即将定Jacobian方法中

BH GM

GN V P / V BL V Q / V

进一步化简为

B P / V B'' V Q / V
'

将Jacobian矩阵非对角块设为0，获得P、Q之间解耦将V△Ɵ中V用1来代替忽略支路电阻和接地支路的影响，用-1/x为支路电纳建立节点电纳矩阵B’ B’’为节点导纳矩阵中不包括PV节点的虚部
QD (VD , t ) 0
QD . 0
△t
QD QD QD t VD 0 T T t VD
QD QD VD t T T VD t
25
1
支路开断时的分布因子 P209

在电力系统运行过程中，由于继电保护动作等原因，经常会出现线路跳闸等情况如何快速计算某条线路退出运行情况下各线路潮流变化情况？
8
PQ分解法潮流计算

PQ分解法修正方程
V ( k ) B ''1Q( ( k ) , V ( k ) ) / V ( k ) V ( k 1) V ( k ) V ( k )
(k )
B P(
' 1
(k )
,V
( k 1)
) /V
( k 1)
Scott的工程实践，缺一不可
1
VD
QG
负荷母线无功不变，有
VD RDG QG VG RGG QG
1 RGG L GG 1 LGG LGG LGD L DD LDG

4.3简单电网潮流计算(注册电气工程师)课件

S
2 N
Q TX
U
k
%
S
2 c
100
S
2 N
式中的值，、
是PPk空T、GU载k %P损0是耗变及压空器载的电Q短TB流路百I100损0%分耗S 值N 及。短路电压百分
P0 I0 %
S
－－变压器上通过的计算视在功率．
c
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9
4.3.2 简单输电系统的潮流计算
•1 开式网络潮流的计算方法 •2 闭式网络潮流的计算方法
S loss
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8
4.3.1 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义
2．变压器中的功率损耗计算
变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造厂给出的短路及空载试验数据求得。
PTR
Pk
S
2 c
P2 Q2 Vj2
(R
jX )
所以
P lo ss
P2 Q 2
V
2 j
R
Q lo ss
P2 Q 2
V
2 j
X
S i S j S loss
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7
4.3.1 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义
4 小结：
V
j V
PR QX j PX QR
V
V
V ij
P 2 Q 2 (R jX ) V j2
考试大纲要求：
4.3 简单电网的潮流计算 4.3.1 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义 4.3.2 了解已知不同点的电压和功率情况下的潮流
简单计算方法 4.3.3 了解输电线路中有功功率、无功功率的流向

电力系统潮流计算

3.2.1 节点电压方程与节点导纳矩阵和阻抗矩阵
将节点电压法应用于电力系统潮流计算，变量为节点电压与节
点注入电流。通常以大地作为电压幅值的参考（U0 = 0），以
系统中某一指定母线的电压角度作为电压相角的参考，以支路
导纳作为电力网的参数进行计算。节点注入电流规定为流向网
络为正，流出为负。
Pmax P
表征年有功负荷曲线特点的两个指标
0
年最大负荷利用小时数 Tmax
t Tmax 8760
根据年负荷曲线，可求得全年所需电能：
8760
A 0
Pdt MWh
定义年最大负荷（最大值 Pmax）利用小时： Tmax
A Pmax
h
Tmax 越大，负荷曲线越平坦
负荷曲线为一水平线时， Tmax 达到最大值8760 (h)
2
1 ZT1
2
Zl
T2
34
3
ZT2 4
YT3
Yl /2
YT2
已知末端功率和电压，计算网上潮流分布。
1 ZT1 2 Zl
3 ZT2 4
已知始端功率和电压，计算网上潮流分布。
Y20
Y30
已知末端功率和始端电压，计算网上的潮流。
不管哪种情况，先作等值电路
3.1.3 辐射形网络的分析计算
1）已知末端功率、电压利用前面的方法，从末端逐级往上推算，直至求得各要求的量。
Pm(t)
损耗称年电能损耗，是电网运行经
济性的指标。
Pmi
1）年电能损耗的准确计算方法
已知各负荷的年有功和无功负荷曲线时，理论上可准确计算年电能损耗。
8760小时分为 n 段，第 i 时段时间为 Dti (h)，全网功率损耗为DPi (MW)，则全网年电能损耗为

电力系统潮计算PPT课件

⑴在 B '中尽量去掉那些对有功功率及电压相角影响较小的因素，如
略去变压器非标准电压比和输电线路充电电容的影响；在 B 中'' 尽
量去掉那些对无功功率及电压幅值影响较小的因素，如略去输电线路电阻的影响。
⑵为了减少在迭代过程中无功功率及节点电压幅值对有功迭代的影响，将（2-44）右端U各元素均置为标幺值1.0.
• 潮流计算公式作如下修改：
P i a 1 b 1 u u ii0 c 1 u u ii0 2 P i0 (s) u ij iu jG ijc o ij B s ijs iijn
Q i a 1 b 1 u u ii0 c 1 u u ii0 2 Q i (0 s) u ij iu jG ijs iijn B ijc o ij s
（4）和节点导纳矩阵具有相同稀疏结构的分块雅可比矩阵在位置上对称，但由于数值上不等，说以，雅可比矩阵式一个不对称矩阵。
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四、牛顿潮流算法的性能分析
• 优点：
⑴收敛速度快。
如果初值选择较好，算法将具有平方收敛性，一般迭代4~5次便可以收敛到一个非常精确地解，而且其迭代次数与计算的网络规模基本无关。
方程组的解。而牛顿法出于线性近似，略去了高阶项，因此用每次迭
代所求得的修正量对上一次的估计值加以改进后，仅是向真值接近了
一步而已。
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为了推导算法的方便，下面将上述潮流方程写成更普遍的齐次二次方程的形式。
首先作以下定义：
一个具有n个变量的齐次代数方程式的普遍形式为：
（2-65）
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第三节牛顿潮流算法
一、牛顿法的基本原理

潮流计算题

潮流计算题学生：肖斌指导老师：李咸善一、潮流计算的原理1.方程建立的原理：基于基尔霍夫电流定律Ⅰ（即在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零）用节点电压法建立的方程。

由于在实际电力系统的潮流计算中，已知的运行参数往往是节点的负荷和发电机的功率，而不是它们的电流，因而必须在原节点电压方程的基础上，将节点注入电流用节点的注入功率来代替，建立起潮流计算用的节点功率方程，再求出各节点的电压，进而求出整个系统的潮流分布。

2.算法原理：该题是用牛顿-拉夫逊法（又称牛顿迭代法）的原理。

下面是对该法作的简介：牛顿迭代法是以微分为基础的，微分就是用直线来代替曲线，由于曲线不规则，那么我们来研究直线代替曲线后，剩下的差值是不是高阶无穷小，如果是高阶无穷小，那么这个差值就可以扔到不管了，只用直线就可以了，这就是微分的意义。

牛顿法是牛顿在17世纪提出的一种求解方程f(x)=0.多数方程不存在求根公式，从而求精确根非常困难，甚至不可能，从而寻找方程的近似根就显得特别重要。

牛顿迭代法是取x0之后，在这个基础上，找到比x0更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。

方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x)=0的根。

牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x)=0的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。

另外该方法广泛用于计算机编程中。

设r 是f(x)=0的根，选取x0作为r 初始近似值，过点（x0,f(x0)）做曲线y=f(x)的切线L，L 的方程为y=f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出L 与x 轴交点的横坐标x1=x0-f(x0)/f'(x0),称x1为r 的一次近似值，过点（x1,f(x1)）做曲线y=f(x)的切线，并求该切线与x 轴的横坐标x2=x1-f(x1)/f'(x1)称x2为r 的二次近似值，重复以上过程，得r 的近似值序列{Xn},其中Xn+1=Xn-f(Xn)/f'(Xn),称为r 的n+1次近似值。

电力系统潮流计算问答题

潮流计算数学模型与数值方法1.什么是潮流计算?潮流计算的主要作用有哪些？潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算.对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限,就应采取措施，调整运行方式。

对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。

潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。

2.潮流计算有哪些待求量、已知量？（已知量：1、电力系统网络结构、参数2、决定系统运行状态的边界条件待求量：系统稳态运行状态例如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等)通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。

待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。

3。

潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么?（分成三类:PQ节点、PV节点和平衡节点,分类依据是给定变量的不同）PU节点（电压控制母线）有功功率Pi 和电压幅值Ui为给定。

这种类型节点相当于发电机母线节点，或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。

PQ节点注入有功功率Pi和无功功率Qi是给定的。

相当于实际电力系统中的一个负荷节点，或有功和无功功率给定的发电机母线.平衡节点用来平衡全电网的功率.平衡节点的电压幅值Ui和相角δi是给定的，通常以它的相角为参考点，即取其电压相角为零。

一个独立的电力网中只设一个平衡节点。

4. 教材牛顿—拉夫逊法及有功—无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。

但是后两者不常用。

5。

教材牛顿—拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。

潮流计算问题

潮流计算问题潮流计算的定义（课后题）各种潮流计算模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系（课后题）影响潮流收敛性的因素，以及如何改善潮流计算的收敛性（课后题）通过功率方程说明为什么潮流计算的数学模型是非线性的应该采用什么样的数学方法求解（03A、05A）电力系统的潮流计算有哪些常规算法有哪些扩展算法（05B）潮流计算的目的是什么其数学模型是什么有何特点（06B）简要说明潮流计算的概念、模型及计算方法。

（07B）高斯赛德尔迭代法和牛顿拉夫逊迭代法是常规的潮流计算方法，请介绍一下最优潮流（OPF）算法的原理及其应用。

（04电科院）潮流计算的目的：常规潮流计算的目的是在已知电力网络参数和各节点的注入量的条件下，求解各节点电压。

目的1：1.在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量和接入点，合理规划网架，选择无功补偿方案，满足规划水平年的大小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。

2.在编制年运行方式，在预计复合增长及新设备投运基础上，选择典型方式进行潮流计算，发现电网中的薄弱环节，供调度人员异常调度控制参考，并对规划、基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。

3.正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日常运行方式的编制，指导发电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。

4.预想事故、设备退出运行对静态安全分析的影响及做出预想的运行方式调整方案。

目的2：A.检查电力系统各元件是否过负荷；B.检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求；C.根据对各种运行方式的潮流分布计算，可以正确的选择系统接线方式，合理调整负荷，以保证电力系统安全、可靠地运行，向用户供给高质量的电能；D. 根据功率分布，可以选择电力系统的电气设备和导线截面积，可以为电力系统继电保护整定计算提供必要的数据等；E. 为电力系统扩建和规划提供依据；F. 为调压计算、经济运行计算、短路计算等提供必要的数据。

电力系统电网潮流计算习题

1、额定电压110kV 的辐射型电网各段阻抗及负荷如下图所示。

已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量δU ）。

20+j40Ω20+j30Ω40+j30MVA10+j8MVA解：依题意得设：N U ＝110kV （1）22~2108(2030)0.270.41()110ZCS j j MVA +∆=+=+'~~~(108)0.270.41(9.737.59)()C C ZC S S S j j j MVA =-+∆=-+++=-+ ''~~~4030(9.737.59)(30.2722.41)()C B B S S S j j j MVA =-+∆=+-+=+22~230.2722.41(2030) 2.34 4.69()110ZBS j j MVA +∆=+=+''~~~30.2722.41 2.34 4.69(32.6127.1)()B A ZB S S S j j j MVA =-+∆=+++=+（2）电压降，略去横分量32.61*2027.1*4014.35()121A B A B ZB A P R Q X U kV U ++∆===12114.35106.65()B A ZB U U U kV =-∆=-=''(9.73)*207.59*403.96()106.65C C C CZC BP R Q X U kV U +--∆===-106.65 3.96110.61()C B ZC U U U kV =-∆=+=2、电网结构如图所示，其额定电压为10KV 。

已知各节点的负荷功率及线路参数如下：~2(0.30.2)S j MVA=+~3(0.50.3)S j MVA=+~4(0.20.15)S j MVA=+12(1.2 2.4)Z j =+Ω23(1.0 2.0)Z j =+Ω24(1.5 3.0)Z j =+Ω试作功率和电压计算。

电力系统潮流的计算机计算(含答案).docx

第4章电力系统潮流的计算机计算一、填空题1.用计算机进行潮流计算吋，按照给定量的不同，可将电力系统节点分为节点、PV 节点、平衡节点三大类,其中，P0节点数目最多,PV节点数目很少、可有可无，平衡节点至少要有一个。

二、选择题1•若在两个节点i、j之间增加一条支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（C）A.阶数增加1B.节点i的自导纳不变C.节点i、j间的互导纳发生变化D.节点j的自导纳不变2•若从节点i引出一条对地支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（B）A.阶数增加1B.节点i的自导纳发生变化C.节点i和其余节点间的互导纳均发生变化D.节点导纳矩阵的所有元素均不变3.若从两个节点i、j之间切除掉一条支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（C）A.阶数减少1B.节点i、j间的互导纳一定变为0C.节点i、j间的互导纳发生变化，但不一定变为0D.节点i、j的自导纳均不变4.若网络中增加一个节点k,且增加一条节点i与之相连的支路，则下列关于节点导纳矩阵的说法正确的是（A）（1）阶数增加1（2）节点k的自导纳等于题干中所述支路的导纳（3）节点i的自导纳等于题干中所述支路的导纳（4）节点i、k间的互导纳等于题干中所述支路的导纳A. (1) (2) B. (2) (3) C. (1) (4) D. (2) (4)三、简答题1.节点导纳矩阵有些什么特点？其自导纳和互导纳元素各自的物理含义和计算方法分别是什么？2.潮流计算有哪些约束条件？四、综合题1..如图所示，四节点简单电力系统中各线路的阻抗标幺值已列于表中，而各线路対地导纳忽略。

支路电阻电抗1-20.050.151-30.100.302-30」50.452-40」00.303-40.050」5(a)求该系统中无虚线所示线路时的节点导纳矩阵；(b)如杲虚线支路被接入系统，那么，原节点导纳矩阵应作哪些修改？解：根据阻抗和导纳互为倒数的原理，求出各支路的导纳标幺值列入下表：支路电导电纳1-22・61-31・32-30.67■22-41■33-42■6(a) 根据网络接线图，计算出无虚线所示线路时的节点导纳矩阵中各元素，女口下:Y u=y i3=l-j3 Y22 = y23 + j24 = (0.67 - J2) + (1 - ；3) = 1.67 - j5Y33 = y l3 + 儿 3 + =d-J3) + (0.67 - J2) + (2 — J6) = 3.67 - jll 抵=J24 + J34 =d-J3) +(2-J6)=3-J9Yn =-Ji2= 0 Y l3 = r31= -J I3= -1+ J3Y]4 = 丫41 = _J14= °丫23 =丫32 = _『23= -0・67 + /2Y24 = Y42=-J24=-I+j3 r34 = r43 = -儿产-2+J6写出节点导纳矩阵如下(阶数为4X4)：「1-庐0-1 + /3Y =0 1.67-J5-0.67 + J2-1 + J3 -1 + /3-0.67 + j2 3.67-jll-2 + /6 0一1 + /3一2 + /63-J9(b) 在系统中接入支路1・2后，节点1、2的自导纳和节点1、2间的互导纳会发生改变,原节点导纳矩阵中《、岭2、畑和孑22的值应作以下修改：^I=^U+J I2=(1-J3)+(2-J6)=3-J9Y22 =丫22 + 儿二(167 - J5) + (2-/6)二3.67 - J11丫；2 = y21=y i2-y12=0-(2-j6) = -2 + j6写出修改以后的节点导纳矩阵如下：_ 3-j9-2 + /6-1 + /301 Y =-2 + J6 3.67-jll-0.67 + /2-1+ J3 -1 + /3- 0.67 + jl 3.67-jll-2 + J6 0-1 + J3-2 + J63-j92.写出下图所示网络的节点导纳矩阵。

第4章电力系统潮流的计算机计算(含答案)

是什么？ 2.潮流计算有哪些约束条件？
四、综合题 1..如图所示，四节点简单电力系统中各线路的阻抗标幺值已列于表中，而各线路对地导纳
忽略。
支路
电阻
电抗
1-2
0.05
0.15
1-3
0.10
0.30
2-3
0.15
0.45
2-4
0.10
0.30
3-4
0.05
0.15
（a）求该系统中无虚线所示线路时的节点导纳矩阵；（b）如果虚线支路被接入系统，那么，原节点导纳矩阵应作哪些修改？
2.写出下图所示网络的节点导纳矩阵。图中参数为电抗标幺值。
解：根据阻抗和导纳互为倒数的原理，求出各支路的导纳标幺值，并标注在图中，如下：
求出节点导纳矩阵的各元素如下：
Y11 y10 y12 y13 j2 j1 j2 j5
Y22 y20 y21 y23 j3 j1 j1 j5
写出节点导纳矩阵如下（阶数为 4×4）：
j5 j1 j2 0
Y
j1 j2
j5 j1 j1 j8
0
j2
0
0
j2 j2
Y24 Y42 y 24 0
3.如下图所示网络，各支路导纳参数为：y10=j0.01，y12=y14=0.5-j2，y24=0.4-j1.2， y15=y23=y35=1-j4。
Y12=Y21=-y12=-0.5+j2 节点 1、3 之间未直接相连，故节点 1、3 之间的互导纳：
Y13=Y31=0
对其余元素用类似方法求取，可写出节点导纳矩阵 YB：
2 j7.99 0.5 j2 0 0.5 j2 1 j4
0.5 j2 1.9 j7.2 1 j4 0.4 j1.2

东北电力大学电力系统习题集简单电力系统潮流计算

3 简单电力系统潮流计算3．1 思考题、习题1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？14）何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？15）怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。

已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。

17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。

已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。

电力网的潮流计算

供配电系统电力网的潮流计算Power flow calculation of power supply and distribution network1.潮流计算:给定电力系统接线方式和运行条件,确定系统各部分稳定运行状态下的参量计算.已知:发电机有功和无功出力,负荷有功和无功需求平衡节电电压和相位枢纽点电压求取:节点电压幅值和相位;支路功率和网络损耗等. 2.潮流计算的用途规划设计中,检验方案能否满足各种运行方式的要求; 运行中,进行安全分析,运行方式确定等调度,提供初始运行方式 3.潮流计算分类离线计算：主要用于系统规划设计和运行中安排系统运行方式。

在线计算：主要用于对运行中系统的经常监视和实时控制。

§4-1 电力网的电压计算V oltage calculation in the power network稳态计算时不考虑发电机内部电磁过程，将发电机母线视作系统的边界点。

三相复功率 ϕϕsin 3cos 33~*UI j UI jQ P I U S +=+==∙式中 U-线电压； I-线电流； i u ϕϕϕ-= 则：UI Q P S 322=+=；I U S ph 3= , ph U -相电压幅值；ϕcos S P =; ϕsin S Q =ϕ=Ptg Q注意:1.负荷以滞后功率因数运行时所吸收的无功功率为正(感性无功功率),以超前功率因数运行时吸收的为负(容性无功功率);2.发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正(感性无功功率),以超前功率因数运行时发出的无功功率为负(容性无功功率);一、电压降落 voltage drop——矢量。

功率传输过程中，在元件首末端产生的电压相量差。

以线路为例：由等值图得：)(3)(32121jX R I jX R I U U +=+=-∙∙∙∙1、已知末端电压和功率取末端电压为参考相量，则0220∠=∙U U负荷为感性时，222*223~jQ P I U S +==∙，则*22223U jQ P I -=∙则：22222222222222221)(33)(3U j U U U RQ X P j U X Q R P U jX R U jQ P U jX R I U U δ+∆+=-+++=+-⋅+=++=∙∙∙其中：P 2-三相有功，MW ；Q 2—三相无功，MVar ；U 2—末端线电压，KV 。

【课件】国家电网考试之高等电力系统分析课件：电力系统潮流计算4-潮流问题的扩展

利用对数壁垒函数构建新的目标函数
(x) f (x) (ln(sl ) ln(su )
则原优化问题转化为
min( ( x))
s.t. g(x) 0
h (x) sl h 0
h h (x) su 0
27
定义Lagrangian函数
L(x, y, zl , zu ) f (x) yT g(x) zl (h(x) sl h) zu (h h(x) su )
潮流问题的扩展
华北电力大学电气与电子技术学院孙英云 Email: sunyy@ 办公室：教五 C204
1
为什么要对潮流问题进行扩展
潮流方程的解=电力系统稳态断面潮流问题的局限性
电力系统运行约束的满足问题电力系统运行状态调整问题在模型或负荷不确定情况下电力系统规划问题电力系统故障情况下潮流分布问题
17
有约束非线性优化问题的求解算法
数值优化理论
内点法外点法乘子法 Active set method
现代优化理论
蚁群算法模拟退火算法遗传算法 ……
18
非线性单目标优化—最优性条件
Fritz John条件
设 x 为可行点，I {i | gi (x ) 0}，f 和 gi (i I ) 在点x 可微，
x D.
i 1, , m, j 1, ,l,
强对偶定理：
对凸规划，在适当的约束规格下，原问题的极小值与对偶问题的极大值相等。
max (w, v),
s.t. w 0.

m
l

(w, v) inf f (x) wi gi (x) vjhj (x) | x D

《电力系统潮流计算》课件

01
电力系统潮流计算的计算机实现
计算机实现的方法与步骤
建立数学模型
首先需要建立电力系统的数学模型，包括节点导纳矩阵、系统负荷和
发电量等。
初始化
为电力系统中的各个节点和支路设置初值。
迭代计算
采用迭代算法，如牛顿拉夫逊法或快速解耦法，求解电力系统的潮流
分布。
收敛判定
判断计算结果是否收敛，若收敛则输出结果，否则返回步骤3重新计算
使用实际数据，展示正常运行状态下潮流计算的过程和结果。
不同运行状态下的潮流计算案例
介绍检修状态下电力系统的主要变化和特征。
案例二：检修状态下的潮流计算
分析计算结果对系统运行状态的影响。
01
03 02
不同运行状态下的潮流计算案例
使用实际数据，展示检修状态下潮流计算的过程和结果。
分析计算结果对系统运行状态的影响。
介绍南方电网的地理分布、主要发电厂和输电线路。
实际电力系统的潮流计算案例
分析该电网的电压等级、负荷分布和电源结构。
展示实际数据下的潮流计算结果，包括节点电压、支路功率和功率损耗等。
不同运行状态下的潮流计算案例
01
案例一：正常运行状态下的潮流计算
02
介绍正常运行状态下电力系统的一般特征。
03
模型建立
针对分布式电源的特点，需要建立相应的数学模型，以便进行准确的潮流计算。
优化调度
结合分布式电源的特点和运行需求，对电力系统进行优化调度，以实现系统运行的经济性和稳定性。
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THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
《电力系统潮流计算》PPT课件

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A
BT
C
解：
A S1
S1
(21.6 j3.3)
S2 B S 2
Qyl1
Qyl 2
C (4.93 j63.5)
S3
(15 j11.25)MVA
于是线路旳损耗为
对于下图所示双回路电力系统，其额定电压为110kV，线路采用LGJ-150型导线，长度为80km，其参数为r0 = 0.21 Ω / km、x0 = 0.416 Ω / km、b0 = 2.74×10-6 S / km。变电所装有两台三相110kV / 11 kV旳变压器，每台容量为15MVA，其参数为：ΔP0 = 40.5kW，ΔPk = 128kW， Uk% = 10.5，I0% = 3.5。母线A旳实际运营电压为 117kV，负荷功率SLDB = 30+j12[MVA]，SLDC = 20+j15[MVA]。当变压器取主抽头运营时，求母线C旳电压。
电网潮流计算
1、已知末端电压和末端功率，求潮流分布
电力线路长80km额定电压为110kV，末端接一种容量为20MVA、电压比为110kV/38.5 kV降压变压器。变压器低压侧负荷为（15 + j11.25）MVA正常运营时要求电压到达36kV。试求电源处母线电压应有旳电压和功率。线路单位长度参数为rl = 0. 27Ω/km，xl = 0. 412Ω/km， gl = 0，bl = 2.76×10-6s/km；折算到110kV侧旳变压器参数为RT = 4.93Ω，XT = 63.5Ω，GT = 4.95×10-6s，BT = 49.5×10- 6s。
A
B
C
SLDB
SLDC
解：（1）计算等值电路参数
输电线路旳等值电阻、电抗和电纳

电网潮流计算及调压措施的合理使用 (2)

（3）现有基础材料其中应该包括电压等级，网络接线，线路长度，导体型号，变电所主变压器容量、型号、台数等资料，对未来发展情况包括架设新的线路及待建和扩建变电所负荷情况。
（4）送变电设备必要的技术参数和经济指标。
1.2 电网的安全稳定标准
电力系统正常运行的一个重要标准,是系统中的同步机处于同步运行状态.在这种状态下,表征运行状态的参数具有接近于不变的数值,通常称为稳定运行状态.
第三章导线截面积的选择
初步潮流计算
由于规划设计阶段，网络导线型号是未知的，因而假设全网为同一网来进行初步潮流计算。初步潮流分析同时忽略线路的损耗，此时网络的初步潮流分析对于环网来讲只和线路长度及负荷功率有关。
简单潮流
由原始资料可知，发电厂最大、最小负荷的出力是给定的，因而此发电厂是监视厂，而网络的功率平衡由变电所B实现的，所以选择B的功率为流出方向，其它支路功率方向为假设方向。简单潮流计算可把全网看作由同型号导线架设，具有均一性，均可按长度计算其功率分布，根据此原则画图3-1。
（4）当系统有调压要求时，应采用有载调压变压器。
（5）为了正确的选择主变容量，要绘制变电所的年、月、日负荷曲线，并从该曲线得出变电所的年日最高负荷和平均负荷。
（6）主变的最大负荷按下式确定：
P≥K∑P(2-4)
式中 K——负荷同时系数
∑P——按负荷等级统计的综合用电负荷
对于两台变压器的变电所，其变压器的额定容量可按下式确定：
符号说明
Py——用电负荷（MW）
Pg——供电负荷(MW)
Pf——发电负荷(MW)
——同时率(取最大同时系数为1.0)
—网损率，取6%
——发电机直配负荷(MW)
——地区负荷(MW)
K——负荷同时系数

3简单电网潮流计算(6)

U % U U N 100 % UN
4.3.2 功率损耗
1．线路中功率损耗的计算线路阻抗中的功率损耗包括有功功率损耗及无功功率损耗，其值的大小与流过阻抗的电流平方成正比。
P 3I 2 R 103 Q 3I 2 X 103
4.3.2 功率损耗
2．变压器中的功率损耗计算
变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造厂给出的短路及空载试验数据求得。
3）求第Ⅰ段线路阻抗中的电压降及功
率损耗。
。
。
U I
（ Sa Ua
）（* RI
jX I） U I
jU I
。
SI
（ Sa Ua
）（2 RI
jX I）
Pa2 Qa2
U
2 a
RI
j
Pa2 Qa2
U
2 a
XI
4）确定第Ⅰ段线路的首端电压
。
。
Ub Ua U I
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（2）已知首端电压和各负荷点的负荷量，求末端电压。
1）假定各点电压等于额定电压 U N。 2）计算各负荷点对地电纳中的功率损耗。
QI
BI 2
U
2 a
3）将各负荷点对地电纳中的功率损耗与接
在同一节点的负荷合并。
。
S
' a
。
SLa
jQI
。
S La
j
BI 2
U
2 N
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
4）从第Ⅰ段线路开始，计算阻抗上的功率
损耗以及由前一负荷点送出的功率。