【摘 要】
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配电网潮流计算是配电网络规划的重要组成部分,是配电系统分析的一项重要内容,也是配电系统无功优化调度、操作模拟等工作的基础,而配电系统中存在各支路的电阻与其电抗的比值较
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配电网潮流计算是配电网络规划的重要组成部分,是配电系统分析的一项重要内容,也是配电系统无功优化调度、操作模拟等工作的基础,而配电系统中存在各支路的电阻与其电抗的比值较大的问题,以至经典的快速解耦潮流计算方法不适用于配电系统的潮流计算。针对这一问题,本文研究了适用于配电系统的快速解耦潮流计算方法。 本文首先针对配电系统中各支路电阻与其电抗的比值过大这一特点进行研究,提出了一种坐标旋转变换方法,并利用这一变换方法与隐式Zbus高斯方法相结合导出了一种基于坐标旋转变换的快速解耦潮流计算方法。然后利用算例进行验证与分析,以IEEE33节点、IEEE69节点和一个实际的145节点配电系统为例,对提出的解耦潮流算法进行了测试,结果表明,所提出的解耦方法不影响经典的隐式Zbus高斯方法的收敛性,因而是一种高效、实用的快速潮流计算方法。 由于在使用基于坐标旋转变换的快速解耦潮流计算方法进行潮流迭代求解时,变换后电导矩阵和电纳矩阵逆的乘积必须满足谱半径远小于1这一前提条件,迭代计算才能进行。因此,本文又提出了两种基于辛分解的快速解耦潮流计算方法,以及与之对应的两种近似解耦潮流计算方法。最后通过算例仿真,对所提出的解耦潮流计算方法进行了验证与对比分析,结果表明,所提出的基于辛分解的快速解耦潮流计算方法是一种更为高效、准确的潮流计算方法。 另外,在使用PQ分解法对大规模电力系统进行潮流迭代求解过程中,会遇到求解雅可比矩阵方程组的问题,由此本文研究了求解雅可比矩阵方程组的迭代方法。针对求解过程中雅可比矩阵对称且对角占优的特性,对雅可比矩阵方程组采用高斯置信传播算法(GaBP)进行求解,再结合Steffensen加速迭代法以提高GaBP算法的收敛性。最后利用IEEE118、IEEE300两个节点标准系统和两个波兰互联大规模电力系统进行仿真后结果表明,随着系统规模的增长,Steffensen-GaBP迭代加速算法比基于不完全LU预处理的广义极小残余方法的收敛性更好,为大规模电力系统潮流计算的快速求解提供了一种新思路。
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