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电力体系潮流核算的意图是啥

2017-05-21 07:52分类:电工考证知识 阅读:

 

电力体系潮流核算的意图是啥
 潮流核算是研讨电力体系稳态作业状况的一种根柢电气核算,惯例潮流核算的使命是依据给定的作业条件和网路构造断定悉数体系的作业状况,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率散布以及功率损耗等。潮流核算的效果是电力体系安稳核算和缺陷剖析的根底。

  详细体如今以下方面:

  (1)在电网计划时期,经过潮流核算,合理计划电源容量及接入点,合理计划网架,挑选无功抵偿计划,满意计划水平的大、小办法下潮流沟通操控、调峰、调相、调压的恳求。

  (2)在编制年作业办法时,在估量负荷添加及新设备投运根底上,挑选典型办法进行潮流核算,发现电网中单薄环节,供调度员往常调度操控参看,并对计划、基建有些提出改善网架构造,加速基建翻开的主张。

  (3)正常修补及分外作业办法下的潮流核算,用于日作业办法的编制,阅历发电厂开机办法,有功、无功调整计划及负荷调整计划,满意线路、变压器热安稳恳求及电压质量恳求。

  (4)料想事端、设备退出工刁难静态安全的影响剖析及作出料想的作业办法调整计划。

  总结为在电力体系作业办法和计划计划的研讨中,都需求进行潮流核算以比照作业办法或计划供电计划的可行性、牢靠性和经济性。一同,为了实时监控电力体系的作业状况,也需求进行许多而活络的潮流核算。因而,潮流核算是电力体系中运用最广泛、最根柢和最首要的一种电气运算。在系核算划计划和组织体系的作业办法时,选用离线潮流核算;在电力体系作业状况的实时监控中,则选用在线潮流核算。

潮流核算的翻开史
  运用电子核算机进行潮流核算从20世纪50年代中期就现已开端。尔后,潮流核算曾选用了各种纷歧样的办法,这些办法的翻开首要是盘绕着对潮流核算的一些根柢恳求进行的。对潮流核算的恳求能够概括为下面几点:

  (1)算法的牢靠性或收敛性

  (2)核算速度和内存占用量

  (3)核算的便当性和活络性

  电力体系潮流核算归于稳态剖析范畴,不触及体系元件的动态特性和过渡进程。因而其数学模型不包含微分方程,是一组高阶非线性方程。非线性代数方程组的解法离不开迭代,因而,潮流核算办法首要恳求它是能牢靠的收敛,并给出准确答案。跟着电力系核算划的不断拓宽,潮流疑问的方程式阶数越来越高,如今已抵达几千阶乃至上万阶,对这么计划的方程式并不是选用任何数学办法都能确保给出准确答案的。这种状况推进电力体系的研讨人员不断寻求新的更牢靠的核算办法。

  在用数字核算机求解电力体系潮流疑问的开端时期,咱们遍及选用以节点导纳矩阵为根底的高斯-赛德尔迭代法(一下简称导纳法)。这个办法的原理比照简略,恳求的数字核算机的内存量也比照小,习气其时的电子数字核算机制造水平缓电力体系理论水平,所以电力系核算算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法(以下简称阻抗法)。

  20世纪60年代初,数字核算机现已翻开到第二代,核算机的内存和核算速度发作了很大的腾跃,然后为阻抗法的选用发了解条件。阻抗矩阵是满矩阵,阻抗法恳求核算机贮存表征体系接线和参数的阻抗矩阵。这就需求较大的内存量。并且阻抗法每迭代一次都恳求依次取阻抗矩阵中的每一个元素进行核算,因而,每次迭代的核算量很大。

  阻抗法改善了电力体系潮流核算疑问的收敛性,处理了导纳法无法处理的一些体系的潮流核算,在其时取得了广泛的运用,曾为中国电力系核算划、作业和研讨作出了很大的奉献。可是,阻抗法的首要缺陷便是占用核算机的内存很大,每次迭代的核算量很大。当体系不断拓宽时,这些缺陷就愈加超卓。为了打败阻抗法在内存和速度方面的缺陷,后来翻开了以阻抗矩阵为根底的分块阻抗法。这个办法把一个大体系切开为几个小的区域体系,在核算机内只需存储各个区域体系的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗,这么不只大凹凸的节约了内存容量,一同也行进了节约速度。

  打败阻抗法缺陷的另一路径是选用牛顿-拉夫逊法(以下简称牛顿法)。牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型办法,有较好的收敛性。处理电力体系潮流核算疑问是以导纳矩阵为根底的,因而,只需在迭代进程中尽或许坚持方程式系数矩阵的稀少性,就能够大大行进牛顿潮流程序的核算功率。自从20世纪60年代中期选用了最好次第消去法往后,牛顿法在收敛性、内存恳求、核算速度方面都逾越了阻抗法,变成直到如今仍被广泛选用的办法。

  在牛顿法的根底上,依据电力体系的特征,捉住首要对立,对纯数学的牛顿法进行了改造,得到了P-Q分化法。P-Q分化法在核算速度方面有显着的行进,活络得到了推行。

  牛顿法的特征是将非线性方程线性化。20世纪70年代后期,有人提出选用更准确的模型,行将泰勒级数的高阶项也包含进来,期望以此行进算法的功用,这便发作了保存非线性的潮流算法。别的,为了处理病态潮流核算,呈现了将潮流核算标明为一个无绑缚非线性计划疑问的模型,即非线性计划潮流算法。

  近20多年来,潮流算法的研讨依然非常生动,可是大大都研讨都是盘绕改善牛顿法和P-Q分化法进行的。此外,跟着人工智能理论的翻开,遗传算法、人工神经网络、含糊算法也逐步被引进潮流核算。可是,到如今接连这些新的模型和算法还不能代替牛顿法和P-Q分化法的方位。因为电力系核算划的不断拓宽,对核算速度的恳求不断行进,核算机的并行核算技能也将在潮流核算中得到广泛的运用,变成首要的研讨范畴。

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