专利名称：一种适合研究目的使用的牛顿法潮流计算方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统牛顿法潮流计算方法，特别是一种适合研究目的使用的 牛顿法潮流计算方法。
背景技术：
潮流计算是电力系统中最基本的一种计算，也是其它电力系统分析(如静态安全 分析等)的基础。牛顿法潮流计算算法是一种最常用的潮流计算方法，科研人员经常以牛 顿法潮流计算为基础进行进一步的研究。实用算法采用稀疏矩阵技术和节点优化编号等高 级技术。这些技术虽然能大幅度提高潮流计算的速度、降低内存占用量，但编程非常麻烦且 不易修改和维护。为了研究目的，迫切需要一种易于编程、修改和调试的牛顿法潮流计算算 法。牛顿法潮流计算中，如果节点电压采用极坐标表示为t = VlZOi，则为极坐标牛
顿法潮流计算，其主要方程如下导纳矩阵为
'Ynrl2^13 ·.· Y 1INr21^22^23 ·“ Y及N
Y =-^32^33 ·
Ym Ym YN3 ‘ ‘ * Ynn .
导纳矩阵可以反映出节点间的连接关系，如果两个节点不直接连接，它们的互导 纳为0。电力网络中每个节点只与几个节点相连，因此导纳矩阵是一个高度稀疏的矩阵，它 的大部分元素为0。
功率偏差方程为
APl=Pis-Pi= Pis-V1YjVj(Glj COS^+.By Sin^) i = \,-,n-\ Δβ = Qis-Q1 =Qis -VlJ^Vj (Gij Sinefj-^cos^) i =
⑴
式中，j e i表示节点j与节点i直接相连，η为节点数，m为PQ节点数。 修正方程为
⑵
'AP'//N'_ ΑΘ _
Δ0MLAV/V式中，·/ =
H N M L
为雅可比矩阵，其元素计算公式为当j兴i时
H =
ν
=-VlVj(G0Sm^-BuCOSefl)
(3)
权利要求
一种适合研究目的使用的牛顿法潮流计算方法，采用极坐标牛顿法潮流计算的基本原理步骤，其特征在于在形成雅可比矩阵模块和修正方程高斯消去模块中通过简单判断来避免不必要的运算；其中所述的形成雅可比矩阵模块包括以下步骤步骤1设置行号i＝1；步骤2判断节点i是否为平衡节点，如果是平衡节点转至步骤15；步骤3设置列号j＝1；步骤4判断节点j是否为平衡节点，如果是平衡节点转至步骤13；步骤5判断节点i和节点j之间的导纳实部Gij和虚部Bij是否都为0，如果都为0转至步骤13；步骤6计算雅可比矩阵元素Ji+i 1，j+j 1，如果j≠i，根据式(3)计算，如果j＝i，根据式(11)计算；步骤7判断节点j是否为PQ节点，如果不是PQ节点转至步骤9；步骤8计算雅可比矩阵元素Ji+i 1，j+j，如果j≠i，根据式(4)计算，如果j＝i，根据式(12)计算；步骤9判断节点i是否为PQ节点，如果不是PQ节点转至步骤13；步骤10计算雅可比矩阵元素Ji+i，j+j 1，如果j≠i，根据式(5)计算，如果j＝i，根据式(13)计算；步骤11判断节点j是否为PQ节点，如果不是PQ节点转至步骤13；步骤12计算雅可比矩阵元素Ji+i，j+j，如果j≠i，根据式(6)计算，如果j＝i，根据式(14)计算；步骤13令j＝j+1；步骤14判断j是否大于n，如果j不大于n，则返回到步骤4；步骤15令i＝i+1；步骤16判断i是否大于n，如果i不大于n，则返回到步骤2；否则结束；所述的修正方程高斯消去模块的步骤是步骤1设置当前行号i＝1；步骤2判断矩阵元素aii是否为0，如果aii为0，则转至步骤17；步骤3设置k＝1；步骤4判断k是否小于i，如果k不小于i，则转至步骤12；步骤5判断矩阵元素aik是否为0，如果aik为0，则转至步骤11；步骤6设置当前列号j＝k+1；步骤7判断j是否大于n，如果j大于n，则转至步骤10；步骤8根据式(18)对系数矩阵进行消去运算；步骤9令j＝j+1，返回到步骤7；步骤10根据式(20)对右端常数项进行消去运算；步骤11令k＝k+1，返回到步骤4；步骤12设置当前列号j＝i+1；步骤13判断j是否大于n，如果j大于n，则转至步骤16；步骤14根据式(19)对系数矩阵进行规格化运算；步骤15令j＝j+1，返回到步骤13；步骤16根据式(21)对右端常数项进行规格化运算；步骤17令i＝i+1；步骤18判断i是否大于n，如果i不大于n，则返回到步骤2；否则结束。
全文摘要
一种适合研究目的使用的牛顿法潮流计算方法，为以牛顿法潮流计算为基础进行进一步研究的科研人员提供一个易于修改和维护的牛顿法潮流计算算法。采用极坐标牛顿法潮流计算的基本原理步骤，在分析潮流计算各个组成部分的基础上提出了一种通过简单逻辑判断来避免不必要运算以提高潮流计算计算速度的方法。本发明的技术方案是在形成雅可比矩阵模块和修正方程高斯消去模块中通过简单判断来避免不必要的运算。采用本发明对一个445节点实际大型电网进行了计算，计算时间为0.484s，计算速度完全能够满足科研需要。
文档编号H02J3/00GK101976838SQ20101050955
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者姚玉斌, 王莹, 赵红, 顾本华 申请人:大连海事大学