使用 MATLAB 进行计算,这把计算机算法计算潮流计算的,分析复杂系统 的问题的发展推进了一步。用这种方法可以输入较为简单的的矩阵输入,保证有 着类似的输入格式。以双精度类型开展数据与计算,数据精确度高,也可以解决 其中各种各样的计算问题。由于 MATLAB 的很多函数的强大功能,同时也使得 简化了编写程序的难度。[9]除此之外,使用了比较方便的系数矩阵,也是的潮流 计算发展成为十分优化的算法。减少了工作量,是电力系统分析的效率更高。因 此这种语言将会在计算中起到非常巨大的作用。
2 潮流计算基本原理
2。1 电力网络的基本模型
电力网络也就是参数和变量联系起来进行组合,这样可以反映功能的数学方 程式。就是电力网络工程。[10]电力网络属于线性网络,电路理论中有关线性网络 的分析方法同样适合于分析电力网络。通常这样的网络可以用两种方法求解,一 是节点电压法,二是回路电流法。这两种方程的数学模型在电力系统计算中目前 应用较为普遍。
2。1。1 节点电压方程及回路电流方程
根据基尔霍夫电流定律,可以得出节点的电压和电流之间得关系。为了表达 节点电压方程,可以分别使用导纳矩阵和阻抗矩阵来表示。
1。节点电压方程
(1) 使用节点导纳矩阵来表示
对于具有 n 个独立节点的电力网络,可以利用以前学习的知识得出导纳矩阵, 然后来表示电压方程为
以图 2-1 为例,由节点导纳矩阵表示的电压方程为
IB 是节点注入电流的 n 维列向量。在系统中,将电源与负荷的电流相加, 可以得到注入电流。如图 2-1 的 1,2 电流为负,其中起到联络的节点,电流就为 零,如图 2-1 的电流就为零。UB 是节点电压的 n 维列向量。在图中,对于其中 的接地电路,以大地当参考,对地电压为节点电压。在没有接地的情况下,就可
以选择不选择大地参考点,选择其他的任意的参考使其他的点与其之间得差。就 是节点电压。用矩阵表示为 n*n 阶,其阶数就是独立节点的个数。称为节点导纳 矩阵。
图 2-1 电力系统等值电路
(2) 以节点阻抗矩阵来表示
对 IB YBUB 等式两边左乘 YB
式中,ZB 是 YB 的逆矩阵,它同时也是一个 n×n 阶的矩阵,称之为节点阻抗 矩阵。
2。回路电流方程 根据基尔霍夫电流定律,可以得到反映电路中的回路电流和电压的关系的数
学模型。
(2)以回路阻抗矩阵表示的方程
对于有 m 个独立回路的电力网络,利用电路课程已导出的矩阵表示的回路 电流方程为
以图 2-2 的电力系统等值电路为例,由回路阻抗表示的回路电流方程为
式中 IL 是回路电流的 m 维列向量,一般顺时针电流流向为正。 EL 是回路电 压源电动势的 m 维列向量,某回路中电压源电动势的方向与该回路电流正方向 一致时为正值,如图 2-2 的回路 1 的电压源电动势的方向就为正;否则为负值,
如图 2-2 的回路 2 的电压源电动势的方向就为负;在这些回路中没有电压源为零, 而在图中 3 的电压源就是零。 ZL 是 m*m 的矩阵,就是回路阻抗矩阵,阶数 m 就是独立回路的个数,如图 2-2 中,m=3。当网络中的支路数为 b,独立节点数 是 n,那么回路数就是 m=b-n。
图 2-2 电力系统等值电路