关键词:
不平衡潮流
相量法
三相模型
稀疏存储
摘要:
通常情况下,电力系统是被当作三相平衡系统分析的。但是由于制造、施工等原因,要做到设备各相参数完全相等是不可能的,各相负荷也不可能完全一致,因此严格上说,系统是处于非对称运行状态的。在局部地区,这种不对称情况甚至可能非常突出。常规潮流程序可以求解对称电网,却无法对这种不对称运行情况做出精确模拟和判断,因此有必要研究三相不平衡潮流并开发相应的程序。
在前人相关资料的基础上,本文对三相不平衡潮流的模型和算法进行了深入研究。对输电线路,文中详述了程序中所选定的模型,并分析了模型输入参数的换算问题;对变压器,文中选用按相求导纳阵的方法,得出了一种新的推导和实现方式;对发电机,文中采用了四节点等效模型,电压控制实现了控制机端正序电压和控制机端A相电压两种方式,重新推导了相应的雅克比矩阵元素;对负荷,文中综合比较了负荷作导纳阵和作PQ注入两种参与计算的方式,并选定后者作了详细描述;对直流系统,文中详细推导了可接入不平衡交流系统的直流模型,根据网侧电压和直流参数,得到了相应的直流功率。在算法方面,本文综合考量了相量法和序量法的特点,最终选定以相量法来实现,解算时采用经典的牛拉法,并结合要处理的实际模型对算法的具体运用做了详细说明。在实现过程中,程序采用了模块化设计和稀疏存储技术,节点编号采用半动态优化法,解线性方程组采用高斯消去法。
本文最后以一个三相平衡系统和一个三相不平衡系统为例对所开发程序做了正确性验证。通过与PSASP和EMTP的已有数据对比,证明本文开发的程序满足要求,可以用来模拟三相平衡或不平衡系统的运行状况。