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1、华华 北北 电电 力力 大大 学学毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）附文）附 件件外外 文文 文文 献献 翻翻 译译学学 号：号： 200701001223 姓姓 名：名： 吴长宝 所在院系：所在院系： 电力工程 专业班级：专业班级： 电力系统及其自动化 指导教师：指导教师： 卢锦玲老师 原文标题：原文标题： 改进的多阶段连续潮流算法 （英文） 20112011 年年 5 5 月月 6 6 日日改进的多阶段连续潮流算法摘 要 提出了一种多阶段连续潮流算法, 旨在提高其计算速度及识别极限诱导分岔点和鞍结分岔点。将-V 曲线的计算过程分为三个阶段, 根据各阶段连续潮流计算的不同特点, 运用与之相
2、匹配的计算方法, 在保证准确性的同时提高其计算速度, 并识别分岔点类型。最后, 以IEEE_118节点系统为测试系统, 对其进行数值仿真, 进一步验证所提方法的合理性和有效性关键词：改进连续潮流 ；极限诱导分岔点（LIB） ； 鞍结分岔点（SNB）连续潮流法是一个基本的方法来跟踪平衡点的非线性系统的轨迹。 系统学习静态电压稳定和小信号稳定的关系，这构成了静态稳定中的潮流方程组的雅可比矩阵。CPF 算法的奇异性分析合成之理论基础的关系是一个延续的方法和静态功率流在电力很好地结合起来系统。1 1 CPFCPF 算法的改进分岔类型及鉴定算法的改进分岔类型及鉴定在 - V 曲线可分为三个阶段，根据不同
3、阶段的延续权力流动方程不同的特点，有图1-1 表明图 1-1图 1-1 CPF 算法的三个阶段阶段 1：一工作点在 - V 曲线的上部，并远离临界点，负载轻。阶段 2：一工作点接近临界点的 - V 和负载很重。阶段 3：一工作点在 - V 曲线的下部，远离临界点，负载也轻。 原文出处及作者：科学技术与工程 王奇 刘明波 赵维兴在第二阶段，局部参数化的 CPF 的方法是唯一可行的方法来追踪连续准确。在其他阶段，简单的 CPF 算法可以用来寻找连续快。纳入负荷和发电机到经典潮流方程的变化，潮流方程可以被改写如下：)sin()cos()(10000jiijjiijjnjiLiGiLiGibgVVdP
4、dPPP （1-1）其中 i 是 PV 和 PQ 的指数。（1-2） )cos()sin( 100jiijjiijjnjiLiLiGibgVVdQQQ 其中 i 是 PQ 的指数。 dPGio、dPLi0、dQLi，发电机和负荷的功率提高的方向;PGio 、 PGio，有功，无功功率在基本操作系统宝诠释发电机;Vi、i，电压大小和角度在于母线，以及疲弱的节点，它的一个节点是零； （gij+jbij） ， （i，j）是导纳矩阵元素的排列;；R，载荷参数。重写方程（1-1）和方程（1-2） ，如下：（1-3）0),()(VFxF对于一个系统有 n1 个 PQ 节点，n2 个 PV 节点和一个衰弱节
5、点，F 的大小为 2n1+n2,这个系统的变量数目为 2n1+n2+1,并且他们的大小比方程 1 的更大。所以，没有确定的解决方案，我们必须添加一个参数方程：（1-4）0kxxkx， 是步长。方程（1-3）和方程（1-4）可表示为如下： 0),(xF 0-Xk VF(1-5)1.1 简化方法在第一阶段和第三阶段在第一阶段和第三阶段，负荷因子 将选择继续作为一个参数。常规潮流法可用于计算初始工作点（V，0） ，切线方向（dV，d0，d）和未来预测点可从方程（1-5）： 10010212MMLMOMMLddVdFFFnnv（1-6）在方程（1-6）中，FV F和常规潮流雅可比矩阵方程相同， QVQ
6、pVPV JJJJ FF LMOML（1-7）方程（1-5）中的左后一个方程式1d，消除方程（1-6）中的 dddd，我们有:FdVdFFVm（1-8）有了这个延续参数，预测步骤可以简化为： dVd VVP， dP（1-9）更正一步可以写成 Re.f4： 010212MMLLLOMMLVP VFFFnnV（1-10）最后一个方程是，从方程中消除 ，我们有：1 VP VFFV（1-11）在方程（1-7）和方程（1-10） ，左边矩阵是与传统雅各比阵相同的，因此，传统的功率流方法可用于查找在第一阶段沿 -V 曲线工作点和第三阶段。但在第三阶段，有很多经验告诉我们，在第 3 阶段收敛区域较小，因此较
7、小的步长在迭代过程中需要保持估计接近 -V 曲线。1.2 鉴定第三阶段针对不同阶段的边界定义为:阶段阶段 = （1-12）2211, 3, 2, 1KdKdKKdK1 和 K2 是两个常数，他们会选择不同的系统不同的值 。1.3 适应步长1）当迭代次数相对较少，这表明该预测是恰当的，更大的步长可在下一步使用。2）当迭代次数较多的，较小的步长应该用在下一步。3）否则，步长保持不变。（13） ).()( ,)( ,)( ,143otherwiseKKbKKaisetsetiii在方程（13） ，k 为迭代次数;其典型值为 K3 = 4， K 4 = 8; a 1, b 1，其典型值是2 和 0.5
8、。2 处理松弛节点的极限功率作为一个物理设备，其有功功率和无功功率发生器应该松弛在实际电力系统的限制内。因此，在 CPF 迭代过程中，要考虑的松弛发电机的功率限制以及其他发电机的功率限制。当松弛的发电机无功功率达到了极限，它将不再有能力来调节电压，使端电压不能维持下去。松弛节点将改变从 V 到 Q节点，雅可比矩阵将增加一维。在 CPF 算法，当负载增长速度比正常发电机（非松弛发生器） ，松弛的发电机不仅平衡网络的损失，而且还承担了越来越多荷载引起的增量。为了使松弛的发电机的有功功率符合现实，当负载的增长速度比正常的发电机功率增长速度，正常的发电机功率的增长和同步增长比例由现时的稳定裕度电源分担
9、越来越递增的负荷引起的。松弛发电机只承担有功损耗增量其不断增长的限制值通常负荷引起的，同时，其他发电机有功功率将被选中。当主功率超过将固定在最大值的限制。它的功率的增加可以共享其他发电机。相反，松弛的发电机的有功功率不会增加，所以它不需要考虑。相应的正常发电机有功功率潮流方程可以写成如下：（2-1） 0, 0),(0, 0),( )(1maxmax11PVfPPVfP PPPPPPPPiGiimiGiGiGiGi GinjmiGiLj在方程（2-1） ，第一个方程表明选总负荷和发电机有功功率总法不匹配。n 是负载数，m 是正常的发电机。在 SNB 和 LIB 鉴定，分析表明，至少有一台发电机满
10、足方程（15）在崩溃的边缘系统会出现 LIB，这个发电机节点是一个关键发电机的节点;如果所有在崩溃的边缘发电机不能满足方程（2-2） ，它是 SNB。（2-2）000lim,dVVQQisiii3、案例研究案例研究 CPF 算法在上一节是由 IEEE118 节点系统测试提出，其基本数据显示，表 2-1 表 2-1测试系统的基本数据名称节点数支路数发电机 数负荷数118节点系统1181935464图 2-1 IEEE118 节点系统发电机的 -V 曲线表 2-2 IEEE118 节点系统的 Q/V 识别结果节点 criticalVcritical分岔类型 节点 criticalVcritical
11、分岔类型74 0. 82209 1. 1989 CEP 19 0. 865 1. 4220 SNB 56 0. 93569 1. 2338 CEP 34 0. 8761 1. 4241 SNB 76 0. 76964 1. 2341 CEP 62 0. 99020 1. 4249 CEP 92 0. 93899 1. 2338 CEP 6 0. 9393 1. 4951 SNB 15 0. 8789 1. 2688 SNB 49 0. 9738 1. 493 CEP 70 0. 91175 1. 2686 CEP 59 0. 955 1. 639 CEP 12 0. 9291 1. 3037
12、SNB 8 0. 9696 1. 7220 SNB 77 0. 92294 1. 3158 CEP 32 0. 9512 1. 7209 SNB 85 0. 92100 1. 3171 CEP 80 0. 9995 1. 7660 SNB 104 0. 86428 1. 3163 CEP 65 0. 9923 1. 8101 SNB 110 0. 93069 1. 3158 CEP 46 0. 9596 1. 8950 SNB 18 0. 8865 1. 3517 SNB 4 0. 9891 2. 0681 SNB 36 0. 8667 1. 3519 SNB 54 0. 94947 2. 0
13、680 CEP 55 0. 93151 1. 3510 CEP 99 1. 005 2. 0675 CEP 100 0. 94301 1. 3865 CEP 10 1. 0473 2. 0828 LIB 105 0. 8720 1. 3870 CEP 113 0. 9926 2. 0751 LIB图 2-1 显示的是发电机节点 6、10 和 113 的 -V 曲线，我们可以看到 LIB 存在于118 节点的电力系统。当节点 10 的发电机达到其极限无功功率是，为曲线节点-10。.曲线节点-113 的 LIB 也立即发生在曲线节点-10 之后，我们能知道 LIB 发生在节点 10 和节点113。表 2-2 显示 Q/V 交换点上的criticalVcritical支路类型，在列表中自上而下达到最高点。当节点 10 发生 LIB 时，它导致到电压崩溃，与方程 6 结果相同。 4 结论改进后的算法提高了 CPF 计算效率，并可以识别在电力系统在同一时间，SNB 和LIB。该方案已经取得了以下两个方面很好的效果：（1）在矩阵技术和编程技
