含有小阻抗支路系统潮流计算发散机理的初探.pdfVIP

含有小阻抗支路系统潮流计算发散机理初探 姚玉斌，李婷婷，魏继承 (大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连 116026) 摘 要：收敛性一直是潮流计算的一个难题，系统包含小 的算法往往很难取得满意的效果。因此研究含小 阻抗支路时，收敛性问题更加严重，有必要对潮流计算的 阻抗支路系统的潮流算法，揭示其发散机理，对 发散机理进行深入研究，为提出改善收敛性的算法提供理 完善潮流计算算法具有重要的理论意义。 论依据。对含有小阻抗支路系统的潮流计算各部分研究表 1 潮流计算收敛性研究的方法 明，雅可比矩阵不存在奇异问题，潮流计算发散与雅可比 牛顿法作为非线性方程的迭代算法，必然会 矩阵的奇异性无关；电压初值虽然影响潮流计算的收敛性 遇到收敛性的问题，收敛性一直是潮流计算算法 但不是主要原因。非线性的潮流计算方程在线性化过程 中，泰勒展开式的高次项很大，不满足舍去条件，所得到 最重要的性能指标和关注焦点。很多学者对牛顿 牛顿法潮流计算的收敛性自然就无法得到保证，因而成为 法潮流计算的收敛性进行了研究，主要分以下几 牛顿法潮流计算发散的主要原因。算例结果验证了所提出 个方面： 发散机理的正确性。 1) 电压初值的设置 关键词：牛顿法潮流计算；收敛性；小阻抗支路；线性化 牛顿法仅具有局部收敛性[3,4] ，只有初值充分 靠近方程组的解时，才能保证其收敛性。因此可 0 引言 以利用近似潮流计算的结果作为牛顿法潮流计算 电力系统潮流计算是电力系统分析中最基 的电压初值来改善潮流计算的收敛性[5,6] 。根据小 本、最重要的计算，是其它电力系统分析的基础。 阻抗支路两端电压的幅值之比等于变压器变比的 计算机潮流计算经过几十年的发展，形成了以牛 原则设置电压初值可以有效解决极坐标牛顿法[7] [1] [2] 顿法 和快速分解法 为主流的潮流计算算法， [8] 和直角坐标牛顿法 潮流计算处理小阻抗支路时 在内存需求量和计算速度等方面都达到实用化要 的收敛性问题。 求，但在收敛性方面仍然面临很大难题。如果系 2)修正量大小的限制 统包含小阻抗支路，收敛性问题会更加严重。 为避免因修正量过大而导致潮流计算发散， 随着电网的规模扩大，分布式发电的增加以 文献[9]通过给电压修正量乘一个最优因子来改 及微型电网的兴起，电网结构日益复杂，小阻抗 善潮流计算的收敛性。 支路明显增加。包含小阻抗支路的网络是病态网 3)雅可比矩阵的奇异 络之一，小阻抗支路会严重影响潮流分析的收敛