电力系统潮流分析与计算设计(P Q分解法)

电力系统潮流分析与计算设计（P Q分解法）电力系统潮流分析与计算设计（p-q分解法）
摘要
潮流排序就是研究电力系统的一种最基本和最重要的排序。

最初，电力系统潮流排序
就是通过人工手算的，后来为了适应环境电力系统日益发展的须要，使用了交流排序台。

随着电子数字计算机的发生，1956年ward等人基本建设了实际可取的计算机潮流排序程序。

这样，就为日趋繁杂的大规模电力系统提供更多了极其有力的排序手段。

经过几十年
的时间，电力系统潮流排序已经发展得十分明朗。

潮流排序就是研究电力系统稳态运转情
况的一种排序,就是根据取值的运转条件及系统接线情况确认整个电力系统各个部分的运
转状态，例如各母线的电压、各元件中穿过的功率、系统的功率损耗等等。

电力系统潮流
排序就是排序系统动态平衡和静态平衡的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运转
方式的研究中，都须要利用电力系统潮流排序去定量的比较供电方案或运转方式的合理性、可靠性和经济性。

电力系统潮流计算分为离线计算和在线计算，离线计算主要用于系统规划设计、安排
系统的运行方式，在线计算则用于运行中系统的实时监测和实时控制。

两种计算的原理在
本质上是相同的。

实际电力系统的潮流技术主要使用pq水解法。

1974年，由scottb.在文献(@)中首次提出pq分解法，也叫快速解耦法（fastdecoupledloadflow，简写为fdlf）。

本设计就是使用pq水解法排序电力系统潮流的。

关键词：电力系统潮流排序pq水解
法
第一章概论
1.1详述
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,它是根据给定的运行条
件及系统接线情况确定整个电力系统各个部分的运行状态，如各母线的电压、各元件中流
过的功率、系统的功率损耗等等。

电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计
算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

潮流计算是研究电力系
统的一种最基本和最重要的计算。

电力系统潮流排序分成离线排序和在线排序，离线排序主要用作系统规划设计、精心
安排系统的运转方式，在线排序则用作运转中系统的实时监测和实时控制。

两种排序的原
理在本质上就是相同的。

1.2电力系统潮流计算的目的
（1）在电网规划阶段,通过潮流排序,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,挑
选不克
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）在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流
计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,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）正常检修及特定运转方式下的潮流排序,用作日运转方式的基本建设,指导发电
厂开机方式,军功、不克调整方案及负荷调整方案,满足用户线路、变压器热平衡建议及电
压质量建议。

（4）想象事故、设备选择退出运转对静态安全的影响分析及做出想象的运
转方式调整方案。

常用的潮流计算方法存有:牛顿-拉夫逊法及快速水解法。

1.3电力系统
潮流排序的基本建议
电力系统潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基本的计算，它从50年代中期
就已开始，曾采用了各种不同的方法，这些方法主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进
行的。

基本要求可归纳为：
（1）计算方法的可靠性或收敛性；（2）对计算机内存量的建议；（3）计算速度；
（4）计算的方便性和灵活性。

第三章pq水解法潮流排序
3.1pq分解法简介
，就是由极坐标形式的牛顿法进化而去，水解法的运算次数虽然pq水解法（又称牛
顿阿达马）
比牛顿法多，但在迭代过程中由于采用相同的系数矩阵b′和b，总的计算时间反而
减少了，而且b′和b都为对称矩阵，计算时所需的内存容量也小，因此该方法以为我国
很多电业单位所采用。

随着电力工业的发展，网络越来越繁杂，因而通常的算法将难以完成其排序。

本文明
确提出了使用相对一流的p-q水解法加之以稠密技术在matlab这一可视化编程环境下，
研发应用程序。

它既能够较好地满足用户以上基本建议，又能够并使编程形式化。

3.2pq
水解法的特点pq水解法存有两个主要特点:
(1)降阶在潮流计算的修正方程中利用了有功功率主要与节点电压相位有关,无功功率
主要与节点电压幅值有关的特点,实现p-q分解,使系数矩阵由原来的2n×2n阶降为n×n 阶,n为系统的节点数(不包括缓冲节点)。

(2)因子表中固定化利用了线路两端电压相位差并不大的假设,并使修正方程系数矩阵
元素变成常
数,并且就是节点导纳的虚部。

由于以上两个特点,使快速分解法每一次迭代的计算量
比牛顿法大大减少。

快速分解法只具有一次收敛性,因此要求的迭代次数比牛顿法多,但总
体上快速分解法的计算速度仍比牛顿法快。

需要说明，当电力系统中含有35kv及以下电
压等级的电力线路时，由于它们的线路电阻与电抗的比值r/x很大，线路两端电压相位差
不大的假定已不成立,可能出现迭代不收敛的情况。

所以，pq分解法只适用于110kv以上
高压网的潮流计算。

3.3p-q水解法潮流排序的流程图
图1-1潮流计算流程图由上述流程图可见,pq分解法潮流计算的基本步骤如下：
1）把必须排序的网络参数和系统参数数据初始化；
2）设各节点电压的初值,其中平衡节点和pv节点的电压已知,其它各节点的电压置1；3）形成节点导纳矩阵；
4）将各节点电压值代入式(1-3),谋出来修正方程的不平来衡量δp,δq；
5）求修正方程式的系数矩阵(形成雅可比矩阵),解修正方程,求各节点电压的修正量；6）运用各节点电压的新值自(1-3)开始进入下一次迭代,直至不平衡量δp,δq，满足要求；
7）若排序发散,排序均衡节点功率和线路功率，若不发散,排序信息表明不发散。

3.4p―q水解法的原理
采用极坐标形式表示节点电压，能够根据电力系统实际运行状态的物理特点，对牛顿
潮流计算的数学模型进行合理的简化。