申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2019-12-27

公开（公告）日：2023-12-22

公开（公告）号：CN111049146B

主分类号：H02J3/06

分类号：H02J3/06;G06F17/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.22#授权;2020.05.15#实质审查的生效;2020.04.21#公开

摘要：本发明公开了一种首次迭代雅可比矩阵改变的极坐标牛顿法潮流计算方法，通过在首次迭代过程中雅可比矩阵采用与以后各次迭代过程不同的雅可比矩阵计算方法，解决了极坐标牛顿法潮流计算在分析含有小阻抗支路电力系统时的收敛性问题。采用常规极坐标牛顿法潮流计算不收敛时，本发明能够可靠收敛，且比现有技术迭代次数少。由于本发明不仅能有效解决常规极坐标牛顿法潮流计算分析含有小阻抗支路电力系统的收敛性问题，同时也能对正常电力系统进行潮流计算，没有不良影响。

主权项：1.首次迭代雅可比矩阵改变的极坐标牛顿法潮流计算方法，其特征在于：包括以下步骤：A、输入原始数据和初始化电压；根据电力系统节点的特点，潮流计算把电力系统节点分成3类：节点注入有功功率和无功功率已知、节点电压幅值和电压相角未知的节点称为PQ节点；节点注入有功功率和电压幅值已知、节点注入无功功率和电压相角未知的节点称为PV节点；节点电压幅值和电压相角已知、节点注入有功功率和无功功率未知的节点称为平衡节点；电压初始化采用平启动，即PV节点和平衡节点的电压幅值取给定值，PQ节点的电压幅值取1.0；所有节点的电压相角都取0.0；这里电压相角单位为弧度，其他量采用标幺值；B、形成节点导纳矩阵；C、设置迭代计数t＝0；D、计算节点功率及节点功率不平衡量，求最大不平衡量ΔWmax；节点功率计算公式为： 式中，Pi、Qi分别为节点i的有功功率和无功功率；Ui、Uk分别为节点i和节点k的电压幅值；θik＝θi-θk，θi和θk分别为节点i和节点k的电压相角；Gik、Bik分别为节点导纳矩阵元素Yik的实部和虚部；n为节点数；设第1～m号节点为PQ节点，第m+1～n-1号节点为PV节点，第n号节点为平衡节点，节点功率不平衡量计算公式为： 式中，ΔPi、ΔQi分别为节点i的有功功率不平衡量和无功功率不平衡量；Pis、Qis分别为节点i给定的注入有功功率和注入无功功率；m为PQ节点数；平衡节点不参与迭代计算，不需要计算节点功率不平衡量；求各节点有功功率不平衡量和无功功率不平衡量中绝对值最大的值，称为最大不平衡量；E、判断最大不平衡量绝对值|ΔWmax|是否小于收敛精度ε；如果小于收敛精度ε，执行步骤J；否则，执行步骤F；F、形成i≠j时雅可比矩阵J的元素；i≠j时雅可比矩阵元素计算公式如下： 式中，为节点i的有功功率不平衡量对节点j的电压相角的偏导数；为节点i的有功功率不平衡量对节点j的电压幅值的偏导数；为节点i的无功功率不平衡量对节点j的电压相角的偏导数；为节点i的无功功率不平衡量对节点j的电压幅值的偏导数；G、判断是否满足t＝0的条件，如果满足此条件按式7计算雅可比矩阵元素，转步骤H，否则按式8计算雅可比矩阵元素，然后转步骤H； 式中，为节点i的有功功率不平衡量对节点i的电压相角的偏导数；为节点i的有功功率不平衡量对节点i的电压幅值的偏导数；为节点i的无功功率不平衡量对节点i的电压相角的偏导数；为节点i的无功功率不平衡量对节点i的电压幅值的偏导数； H、解修正方程及修正节点电压幅值U和相角θ；修正方程为： 式中，J为n+m-1×n+m-1阶的雅可比矩阵，H、N、M、L分别为雅可比矩阵的四个分块子矩阵，其维数分别为n-1×n-1阶、n-1×m阶、m×n-1阶、m×m阶；Δθ＝[Δθ1,…,Δθn-1]T为节点电压相角修正量列向量，上标T表示转置；ΔUU＝[ΔU1U1,…,ΔUmUm]T为节点电压幅值修正量除以节点电压幅值后的列向量；ΔP＝[ΔP1,…,ΔPn-1]T为节点有功功率不平衡量列向量；ΔQ＝[ΔQ1,…,ΔQm]T为节点无功功率不平衡量列向量；电压修正公式为： 式中，上标t表示第t次迭代；ΔUi和Δθi分别为节点i的电压幅值修正量和电压相角修正量；I、令t＝t+1，返回步骤D进行下一次迭代；J、输出节点及支路数据。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连海事大学 首次迭代雅可比矩阵改变的极坐标牛顿法潮流计算方法

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