PSASP潮流

电力系统潮流计算

P S A S P 应用研讨班

1潮流计算的基本概念

2PSASP潮流计算

3潮流计算流程

4潮流计算作业的数据构成5潮流计算的结果输出

6计算不收敛的处理措施7潮流计算操作练习

8思考题

1 潮流计算的基本概念

(1)潮流计算问题

潮流计算一般是

–电网结构和参数(交流线和变压器正序阻抗和变比)

–系统的运行状态(每个节点有P,Q,V,θ四个运行参数，一般给定两个，由母线类型定)

•给出负荷点吸收和电源点发出的有功和无功功率(PQ 点)•给出电压控制点的电压幅值和有功功率(PV 点)

•指定一个平衡点，给定其电压幅值和相角(V θ点)，该点用于承担整个系统的功率平衡。

–网络各节点的电压幅值和相角，进一步计算各支

路的功率分布和网损。

已知:求:

(2)潮流计算的用途

✹潮流计算用于研究系统运行中的问题

–负荷变化和网络结构改变会不会危及系统安全

–系统各母线电压是否在允许范围之内

–系统各元件(线路、变压器等)是否过负荷

–对可能出现的过负荷，事先应采取哪些预防措施

✹潮流计算应用于系统规划中的问题

–检验所提的规划方案是否满足各种运行方式的要求

潮流计算是系统分析计算的基础

–为稳定计算提供初始运行方式

–短路计算也需要以不同的潮流方式做支持

–网损计算是在典型日24小时的潮流方式计算的基础上，再进行网损统计

–静态安全分析是在全网或指定范围内做‘N-1’或其它假想事故的潮流计算后，检验系统的安全性

(3)潮流计算的数学描述

电力系统网络方程

根据节点电流平衡关系，可得电网导纳矩阵方程：简记为

Y V =I 其中Y 由电网结构和参数而定I 由运行条件根据而定V 为所求

⎥⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n nn n n n n I I I V V V Y Y Y Y Y Y Y Y Y 21212122221

11211*k k k k V jQ P I -=

潮流问题基本方程

节点电压按极坐标形式的潮流基本方程(i =1,2,..,n )

0)sin cos (1=+∑-=∆=ij ij ij ij j n

j i i i B G V V P P θθ0)cos sin (1=-∑-=∆=ij ij ij ij j N

j i i i B G V V Q Q θθ

潮流问题的特点

–非线性方程组，需要迭代求解，存在是否收敛的问题

–若收敛，则必满足基本方程

–解的多值性和存在性

2 PSASP潮流计算(1)一般功能特性

✹可计算交直流混合电力系统✹提供五种计算方法

–PQ分解法

–牛顿法(功率式)

–最佳乘子法(非线性规划法)

–牛顿法(电流式)

–PQ分解转牛顿法

✹可考虑负荷静特性

✹设PQ-PV点，以限制PQ点的电压

✹设PV-PQ点，以限制PV点的无功

✹可设多个平衡点以改善收敛性和便于几个孤立子系统同时计算

(2)控制调节功能(由数据库中的控制栏数据实现)

✹控制母线电压V,调节V,Q G,Q L,X,T k

✹控制线路有功功率P ij,调节P G,P L,X

✹控制线路无功功率Q ij,调节V,Q G,Q L,X,T k

✹可模拟移相器功能:T k∠δ给定模型和T k P ij给定模型

(3)用户自定义功能

✹系统调度自动化中自动发电控制(AGC)

✹联络线(一条或多条)功率控制

✹可控硅控制的静止补偿器、自动投切的电容器和电抗器

✹各种FACTS元件的模拟

✹各种负荷特性的模拟

…...

图形方式

文本方式图形方式

数据录入和编辑

电网基础数据库

计算作业的定义(电网结构，运行方式和计算控制等)

执行计算结果的编辑和输出

各种计算公共部分潮流计算

文本方式

图形方式

用户自定义模型库

计算结果库文本方式

文本方式图形方式

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3 潮流计算流程

发电和负荷按比例修改控制

潮流作业

基础方案

计算控制信息

数据组1数据组K

迭代误差

变电站主接线开关作用控制计算方法母线电压上、下限

迭代次数上限

区域功率控制自定义功能控制

……P S a S P

潮流作业定义

4 潮流计算作业的数据构成

(1)基础方案的定义 基本概念

一个基础方案Scheme 的数据由一个或若干(最多30)个有次序的数据组Group相叠加组成，从而决定了电网的规模、结构、参数等网络数据和发电、负荷等运行方式数据。数据组1

数据组2

数据组3

Basic

“无控制”=“Basic”

G1-ctrl

“有控制”

=“Basic”+”G1-ctrl”

基础方案定义例

UPI

“用户程序”

=“Basic”+”G1-ctrl”+”UPI”

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