❶ 潮流计算的用途
潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组,其数学模型简写如下:
F(X)=0为一非线性方程组
其中:
F=(f1,f2,........,fn)T为节点平衡方程式;
X=(x1,x2,..........,xn)T为待求的各节点电压。 由此决定该问题有以下特点:
① 迭代算法及其举薯收敛性
对于非线性方程组问题,其各种求解方法都离不开迭代,因此,存在迭代是否收敛的问题。为此,在程序中开发了正姿者多种计算方法:
PQ分解法
牛顿法(功率式)
最佳乘子法
牛顿法(电流式)
PQ分解法牛顿法
供计算选择,以保证计算的册扒收敛性。
② 解的多值性和存在性
对于非线性方程组的求解,从数学的观点来看,应该有多组解。根据程序中所设定的初值,一般都能收敛到合理解。但也有收敛到不合理解(电压过低或过高)的特殊情况。这些解是数学解(因为它们满足节点平衡方程式)而不是实际解。为此需改变运行条件后再重新计算。此外,对于潮流计算问题所要求的节点电压的分量(幅值和角度或实部和虚部)。只有当其为实数时才有意义。如果所给的运行条件中无实数解,则认为该问题无解。
因此,当迭代不收敛时,可能有两种情况:一是解(指实数解)不存在,此时需修改运行方式;另一是计算方法不收敛,此时需更换计算方法。
❷ 潮流计算的目的是什么常用的计算方法有几种
潮流计 算有以下几个目的:
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平年的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调
相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基
建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求
及电压质量要求。 (4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
常用的潮流计算方法有:牛顿-拉夫逊法及快速分解法。 快速分解法有两个主要特点:(1)降阶在潮流计算的修正方程中利用了有功功率主要与节点电压相位有关,无功功率主要与芦大节点电压幅值有关的特点,实现P-Q分解丛旁,使系数矩阵由原来的2N×2N
阶降为N×N阶,N为系统的节点数(不包括缓冲节点)。
(2)因子表固定化 利用了线路两端电压相位渗哗橡差不大的假定,使修正方程系数矩阵元素变为常数,并且就是节点导纳的虚部。
由于以上两个特点,使快速分解法每一次迭代的计算量比牛顿法大大减少。快速分解法只具有一次收敛性,因此要求的迭代次数比牛顿法多,但总体上快速分解法的
计算速度仍比牛顿法快。
快速分解法只适用于高压网的潮流计算,对中、低压网,因线路电阻与电抗的比值大,线路两端电压相位差不大的假定已不成立,用快速分解法计算,会出现不收敛问题。
❸ 牛顿拉夫逊法和PQ分解法的区别与联系是什么求高人指点
1、60年代中期,基于导纳矩阵的牛顿—拉夫逊法。牛顿一拉夫逊法(简称牛顿法)是数学中解决非线性方程式的典型方法,有较好的收敛性。在解决电力系统潮流计算问题时,是以导纳矩阵为基础的,因此,只要我们能在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性,就可以大大提高牛顿法潮流程序的效率。自从60年代中后期,在牛顿法中利用了最佳顺序消去法以后,牛顿法在收敛性、内存要求、速度方面都超过了阻抗法,成为60年代末期以后广泛采用的优秀方法。牛拉法的要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地求解线性的修正方程式过程,即通常所称的逐次线性化过程。
2、70年代中期,PQ分解法。由于交流高压电网中输电线路等元件的R<<X,因此有功功率的变化主要决定于电压相位角的变化,而无功功率的变化则主要决定于电压模值的变化。这个特性反映在极坐标形式的牛顿法修正方程式的元素上,是N及J二个子块元素的数值相对于H、L二个子块的元素要小得多。
这个方法,根据电力系统的特点,抓住主要矛盾,对纯数学的牛顿法进行了改进,从而在内存容量及计算速度方面都大大向前迈进了一步。使一个32K内存容量的数字计算机可以计算1000个节点系统的潮流问题,此方法计算速度已能用于在线计算,作系统静态安全监视。目前,我国很多电力系统都采用了PQ分解法潮流程序。
3、在有些应用场合,对计算精度的要求不高,而对计算速度要求较高。如输电网规划初期,只需要考虑有功功率平衡的问题,而不需要考虑无功功率平衡和电压的问题,这时可以对潮流方程进行简化处理,用直流潮流进行计算。直流潮流方程是一个线性方程组,求解不需迭代,不存在收敛的问题;导纳矩阵是稀疏的,可利用稀疏技术进一步提高计算速度;当高压电网满足R<<X时时,计算误差通常在3%-10%之内,可满足对精度要求不高的场合。直流潮流不能计算节点的电压和无功功率潮流。
4、为满足不同的需求开发了各种潮流算法:动态潮流、保留非线性的潮流、最小化潮流计算法、自动调整潮流、最优潮流、交直流系统潮流、直流潮流、随机潮流、三相潮流,含有柔性元件的潮流,并行算法等。
❹ 有谁给我讲下潮流计算谢谢
潮流计算
科技名词定义
中文名称:潮流计算英文名称:load flow calculation定义:在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下,计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。所属学科:电力(一级学科);电力系统(二级学升枯科)
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潮流计算
潮流计算,电力学名词,指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下,计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件,确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角,以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
目录
用途
特点
潮流计算
编辑本段
用途
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算,用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统,通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统,通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内,系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷,以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是电力系统分析最基本的计算。除它自身的重要作用之外,在《电力系统分析综合程序》(PSASP)中,潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短吵衫洞路计算、静态和动态等值计算的基础。
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特点
潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组,其数学模型简写如下:
F(X)=0为一非线性方程组
其中:
F=(f1,f2,........,fn)T为节点平衡方程式;
X=(x1,x2,..........,xn)T为待求的各节点电压。
由此决定该问题有以下特点:
① 迭代算法及其收敛性
对于非线性方程组问题,其各种求解方法都离不开迭代,因此,存在迭代是否收敛的问题。为此,在程序中开发了多种计算方法:
PQ分解法
牛顿法(功率式)
最佳乘子法
牛顿法(电流式)
PQ分解法牛顿法
供计算选择,以保证计算的收敛性。
② 解的多值性和存在性
对于非线性方程组的求解,从数学的观点来看,应该有多组解。根据程序中所设定的初值,一般都能收敛到合理解。但也有收敛到不合理解(电压过低或过高)的特殊情况。这些解是数学解(因为它们满足节点平衡方程式)而不是实际解。为此需改变运行条件后再重新计算。此外,对于潮流计算问题所要求的节点电压的分量(幅值和角度或实部和虚部)。只有当其为实数时才有意义。如果所给的运行条件中无实数解,则认为该问题无解。
因此,当迭代不收敛时,可能有两种情况:一是解(指实数解)不存在,此时需修改运行方式;另一是计算方法不收敛,此时需更换计算方法。
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潮流计算
电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算,也是最重要的计算。所谓潮流计算,就是已知电网的接线方式与参数及运行条件,计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统,通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限,如果有越限,就应采取措施,调整运行方式。对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
潮流计算(load flow calculation)根据电力系统接线方式、参数和运行条件计算电力系统稳态运行状态下的电气量。通常给定的运行条件有电源和负荷节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。待求的运行状态量包括各节点电压及其相位角和各支路(元件)通过的电流(功率)、网络的功率损耗等。潮流计算分为离线计算和在线计算两种方式。离线计算主要用于系统规划设计和系统运行塌高方式安排;在线计算用于运行中电力系统的监视和实时控制。
目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的,以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型。节点电压Ui和节点注入电流Ii 由节点电压方程
(1)
联系。在实际的电力系统中,已知的运行条件不是节点的注入电流,而是负荷和发电机的功率,而且这些功率一般不随节点电压的变化而变化。由于各节点注入功率与注入电流的关系为Si=Pi +jQi=UiIi ,因此可将式(1)改写为
(2)
式中,Pi 和Qi分别为节点i 向网络注入的有功功率和无功功率,当i为发电机节点时Pi>0;当i为负荷节点时Pi<0;当i为无源节点Pi =0,Qi=0;Ui 和Ii分别为节点电压相量Ui和节点注入电流相量Ii 的共轭。式(2)有n个非线性复数方程,亦即潮流计算的基本方程式。它可以在直角坐标也可以在极坐标上建立2n个实数形式功率方程式。
已知网络的接线和各支路参数,可形成潮流计算中的节点导纳矩阵 Y。潮流方程式(2)中表征系统运行状态变量是注入有功功率Pi、无功功率Qi和节点电压相量Ui(幅值Ui 和相角δi)。n个节点的电力网有4n变量,但只有2n个功率方程式,因此必须给定其中2n个运行状态变量。根据给定节点变量的不同,可以有以下三种类型的节点。
PU节点(电压控制母线)有功功率Pi和电压幅值Ui为给定。这种类型节点相当于发电机母线节点,或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。
PQ节点 注入有功功率Pi和无功功率Qi是给定的。相当于实际电力系统中的一个负荷节点,或有功和无功功率给定的发电机母线。
平衡节点 用来平衡全电网的功率。平衡节点的电压幅值Ui和相角δi是给定的,通常以它的相角为参考点,即取其电压相角为零。一个独立的电力网中只设一个平衡节点。
从数学上说,潮流计算是求解一组由潮流方程( 2)描述的非线性代数方程组。牛顿-拉夫逊方法是解非线性代数方程组的一种基本方法,在潮流计算中也得到应用。当采用了稀疏矩阵技术和节点优化编号技术后,牛顿-拉夫逊潮流算法成为电力系统潮流计算中的优秀算法,至今仍是各种潮流算法的基础。此外,还有各种快速潮流计算方法(例如直流潮流和快速分解潮流算法)、扩展潮流计算方法(例如最优潮流、动态潮流、随机潮流、开断潮流等)、交直流联合系统潮流计算、不对称电力系统潮流计算和谐波潮流计算方法等,以满足各种特殊要求的潮流计算。
❺ 电力系统潮流调控的唯一目的是使电力网的有功功率损耗最小,以实现电力系统的经济运行。
提御此差问者提此问题镇皮的原因是学习了以网损最小为目标的最优潮流问题吧?这句话当然是不正确的。就实际的电力系统来说,安排潮流的硬约束是安全和稳定,如果安全性和经济性矛盾,经济扒差性必须服从安全性,所以网损小的方式不够安全就不能采纳。另外,实际电厂安排发电计划的时候还要考虑电厂的性质,是煤电、水电还是新能源?如果是清洁能源,网损大一些也没什么,更不用说实际发电安排有很多长期合约和政策性约束。最后,就算是单纯的作业题,也不应该就以网损最小为目标啊,而是包括电厂的全社会成本最低,要考虑发电厂的发电成本。
❻ 什么是潮流分析
潮流计算是电力系统最基本的计算,它是根据网络的结构、电源的分布和负荷状况对网络各点电压嫌祥兆、各支路功率以及功率损耗的一种计算。主要了解简单的潮流分析。
一、潮流分布
1.含义
指电力系统在某一稳态的正常运行方式下,电力网络各节点的电压和支路功率的分布情况。
2.潮流计算的主要目的
(1)可以检查电力系统各元件(如变压器、输电线路等)是否过负荷,寻找预防措施。
(2)可以检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求,以及网络结构的变化对系统电压质量和安全经济运行的影响。
(3)根据对各种运行方式的潮流分布计算,可以正确地选择系统接线方式,合理调整负荷,以保证电力系统安全、可靠地运行。
二、简单电网的手工计算法
计算步骤:
1、由已知电气主接线图作出等值电路图;
2、推算各元件的功率损耗和功率分布;
3、计算各节点的电压;
4、逐段推算其潮流分布。
三、复杂电网的计算机算法
1.潮流分布:指电力系宴让统在某一稳态的正常运行方式下,电力网络各节点的电压和支路功率的分布情况。见图1。
图1 潮流分布
2.潮流分布计算:
给定的运行条件:系统中各电源的功率;负荷节点的功率;枢纽点电压;平衡节点的电压和相位角。
待求的运行状态参量:各节点的电压及其相位角;流经各元件的功率;网络的功率损耗等。
3.潮流计算的主要目的:
(1)可以检查电力系统各元件(如变压器、输电线路等)是否过负荷,寻找预防措施。
(2)可以检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求,以及网络结构的变化对系统电压质量和安全经济运行的影响。
(芹租3)根据对各种运行方式的潮流分布计算,可以正确地选择系统接线方式,合理调整负荷,以保证电力系统安全、可靠地运行。
(4)根据功率分布,可以选择电力系统的电气设备和导线截面积,可以为电力系统继电保护整定计算提供必要的数据等。
(5)为电力系统的规划和扩建提供依据。
(6)为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳定计算提供必要的数据。
潮流计算可以分为离线计算和在线计算两种方式。离线计算主要用于系统规划设计和运行中安排系统的运行方式,在线计算主要用于在运行中的系统经常性的监视和实时监控。
❼ 算法分析的目的是什么
算法分析的目的是,分析算法的效率以求改进。算法分析是对一个算法需要多少计算时间和存储空间作定量的分析。
算法是解题的步骤,可以把算法定义成解一确定类问题的任意一种特殊的方法。在计算机科学中,算法要用计算机算法语言描述,算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法。
算法带来的影响
在大数据时代,数字已经成为敏感信息,更被大家关注。每个人只要是有关于信息的填写都开始变得谨慎起来。然而看起来如此小心的我们,却在不知不觉中陷入“算法崇拜”。算法就是以数据为基础的技术原理,很多人还不知道自己依赖了数字和算法。
比如早上很多会打开APP查看今天的天气,提醒穿什么衣服,出门要不要带伞。又比如打开地图,查看今天路上有没有堵车,是否限行等等。
这种行为主要是APP内核的算法导致的,是一种轻度的“算法依赖”,但是如果我们过度的依赖算法为我们的工作和生活做决策时,你可能就陷入了“算法崇拜”,被算法左右你的内心而迷失方向。
❽ 电力系统潮流计算的目的、性质及基本要求是什么
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算,用以研究系统规划和运行中提出的各
种问题,。对规划中的电力系统,通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能
否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统,通过潮流计算可以预知各种负荷
变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许的
范围以内,系统中各种元件(线路隐拿、变压器等)是否会出现过负荷,以及可能出现过负荷
时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件,确定
电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负
荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的斗液运行状态参量包括电网空携物各
母线节点的电压幅值和相角,以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
❾ 电力系统潮流计算的目的并且举例说明
目的(作用)很李早多啊,可以用来分析网络损耗,计算电压质量,进行无功优化,网络规划,重构,等等,应该说既是基础又是重点。
例如,新的电网建设时,需要进行线路规划,这个时候就需要老芹应用潮流计算对可靠性,损耗进行评估,得出一个较好的布线方案;另外,线路侍扰毕运行时,随着季节和负荷的变化,可以对网络进行重构,也是需要进行潮流计算以得出优化方案来指导操作员倒闸的;再者,为提高线路上的电压质量,也需要进行无功优化,其依据就是对网络进行潮流进行计算,以指导选择无功补偿器的容量和位置。等等.....
❿ 电力系统计算机潮流计算问题,谢!
一:牛顿潮流算法的特点
1)其优点是收敛速度快,若初值较好,算法将具有平方收敛特性,一般迭代4~5 次便可以
收敛到非常精确的解,而且其迭代次数与所计算网络的规模基本无关。
2)牛顿法也具有良好的收敛可靠性,对于对高斯-塞德尔法呈病态的系统,牛顿法均能可靠
地敛。
3)初值对牛顿法的收敛性影响很大。解决的办法可以先用高斯-塞德尔法迭代1~2 次,以
此迭代结果作为牛顿法的初值。也可以先用直流法潮流求解一次求得一个较好的角度初值,
然后转入牛顿法迭代。
PQ法特点:
(1)用解两个阶数几乎减半的方程组(n-1 阶和n-m-1 阶)代替牛顿法的解一个(2n-m-2)阶方程
组,显着地减少了内存需求量及计算量。
(2)牛顿法每次迭代都要重新形成雅可比矩阵并进行三角分解,而P-Q 分解法的系数矩阵 B’
和B’’是常数阵,因此只需形成一次并进行三角分解组成因子表,在迭代过程可以反复应用,
显着缩短了每次迭代所需的时间。
(3)雅可比矩阵J 不对称,而B’和B’’都是对称阵,为此只要形成并贮存因子表的上三角或下
三角部分,减少了三角分解的计算量并节约了内存。由于上述原因,P-Q 分解法所需的内存
量约为牛顿法的60%,而每次迭代所需时间约为牛顿法的1/5。
二:因为牛顿法每次迭代都要重新生成雅克比矩阵,而PQ法的迭代矩阵是常数阵(第一次形成的)。参数一变,用PQ法已做的工作相当于白做了,相当于重新算,次数必然增多。