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电力系统潮流计算的计算机算法:

已有 316 次阅读  2011-12-07 20:50   标签计算机  潮流 

电力系统潮流计算的计算机算法:

由于本人参加我们电气学院的电气小课堂,主讲的是计算机算法计算潮流这章,所以潜心玩了一个星期,下面整理给大家分享下。

本人一个星期以来的汗水,弄清楚了计算机算法计算潮流的基础,如果有什么不懂的可以发信息到邮箱:zenghao616@qq.com

接下来开始弄潮流的优化问题,吼吼!

电力系统的潮流计算的计算机算法:以MATLAB为环境

这里理论不做过多介绍,推荐一本专门讲解电力系统分析的计算机算法的书籍---------《电力系统分析的计算机算法》—邱晓燕、刘天琪编著。

这里以这本书上的例题【2-1】说明计算机算法计算的过程,分别是牛顿拉弗逊算法的直角坐标和极坐标算法、P-Q分解算法。主要是简单的网络的潮流计算,其实简单网络计算和大型网络计算并无本质区别,代码里面只需要修改循环迭代的N即可,这里旨在弄清计算机算法计算潮流的本质。代码均有详细的注释.

其中简单的高斯赛德尔迭代法是以我们的电稳教材为例子讲,其实都差不多,只要把导纳矩阵Y给你,节点的编号和分类给你,就可以进行计算了,不必要找到原始的电气接线图。

理论不多说,直接上代码:在附件里面,代码有详细的注释

简单的高斯赛德尔迭代法:

这里我们只是迭代算出各个节点的电压值,支路功率并没有计算。

S_ij=P_ij+Q_ij=V_i(V_i*  -  V_j*) * y_ij*

可以计算出各个线路的功率

在显示最终电压幅角的时候注意在MATLAB里面默认的是弧度的形式,需要转化成角度显示。

下面对上面几种算法进行比较:

1、高斯算法简单,对于PV节点的计算很特别,每次迭代后需要仅仅保留它的电压幅角,因为PV节点的U是给定的。迭代速度不快。

2、牛顿算法突出的优点是收敛速度快,若初值选择较好,算法将具有平方收敛特性,一般迭代4-5次便可以得到精确的解,而且迭代次数与所计算的网络规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性,对于呈病态的系统,牛顿法也能可靠地收敛。

3、牛顿法的缺点就是每次迭代占用的内存量较大,且数值在迭代过程中不断变化。而且牛顿法迭代开始需要一个可靠的初始值确定,不然无法收敛。所以早期的计算潮流都是已高斯算法求出较精确的初始值,然后用牛顿法迭代求解。

4、由极坐标形式的牛顿法演化而来,P-Q分解法改进了牛顿法在内存占用的不足,而且计算速度快。也成为快速解耦法。

5、需要指出的是P-Q分解法是建立在一定的简化基础上的,不满足简化基础的网络会影响它的收敛性,这里主要是高压电网的X>>R这一个条件。

 

对于以后的潮流优化问题,个人推荐用P-Q算法的好,简单,而且速度快,内存占用少。

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