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人氣:38 發(fā)布時間:2024-06-19

  電力系統(tǒng)PQ分解潮流算法和牛頓拉夫遜潮流算法都是求解電力系統(tǒng)潮流分布的常用方法,但它們的求解思路和算法步驟有所不同。

PQ分解潮流算法是將節(jié)點功率方程分解為節(jié)點電壓幅值和相位兩個方程組,其中節(jié)點電壓相位方程組為非線性方程組,可以使用迭代算法求解;節(jié)點電壓幅值方程組為線性方程組,可以使用高斯消元法求解。而牛頓拉夫遜潮流算法則是直接迭代求解非線性節(jié)點功率方程組,每次迭代求解一個線性化的方程組,直到滿足收斂條件。

PQ分解潮流算法的矩陣表達(dá)式為:

$$left[begin{matrix} I & G \ B & J end{matrix}

  ight] left[begin{matrix} V \ heta end{matrix}

  ight] = left[begin{matrix} P \ Q end{matrix}

  ight]$$

其中,$I$為單位矩陣,$G$為導(dǎo)納矩陣的實部,$B$為導(dǎo)納矩陣的虛部,$J$為節(jié)點導(dǎo)納矩陣的虛部,$V$為節(jié)點電壓幅值,$ heta$為節(jié)點電壓相角,$P$為節(jié)點有功功率注入值,$Q$為節(jié)點無功功率注入值。

PQ分解潮流算法的步驟如下:

1. 根據(jù)電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),構(gòu)建導(dǎo)納矩陣$Y$和節(jié)點注入功率向量$S$。

2. 將導(dǎo)納矩陣$Y$分解為實部$G$和虛部$B$。

3. 初始化節(jié)點電壓幅值$V$和相角$ heta$。

4. 根據(jù)節(jié)點電壓幅值$V$和相角$ heta$,計算節(jié)點注入功率向量$S$。

5. 將節(jié)點注入功率向量$S$分解為有功功率向量$P$和無功功率向量$Q$。

6. 解節(jié)點電壓相位方程組得到相角$ heta$。

7. 解節(jié)點電壓幅值方程組得到電壓幅值$V$。

8. 如果電壓幅值$V$和相角$ heta$的變化量小于設(shè)定的收斂閾值,則停止迭代,輸出結(jié)果;否則,返回步驟4,繼續(xù)迭代。

總體而言,PQ分解潮流算法適用于系統(tǒng)中存在大量無功負(fù)載的情況,收斂速度相對較快;而牛頓拉夫遜潮流算法適用于系統(tǒng)中存在大量有功負(fù)載的情況,可以保證全局收斂。