牛顿-拉夫逊潮流计算的程序设计

(29)图4.统一潮流控制器的电路模型2.数值分析对于所提议多种柔性交流输电系统控制器的潮流模型/解决措施程序在美国西部电网被测试。这个系统的接线图5所示。这个系统在总线1,2和3由三台发电机组成。总线1被认为是松弛的总线。总线5,6和8是符合总线。线路的阻抗和电纳被标记在该系统的接线图中。这些值给出了标幺值考虑整个系统的基准值100MVA和总线的基准电压16.5KV，总线2的18.1KV，总线3的13.8KV和其他所有总线的230KV。四种潮流分析案例被考虑。案例1假设一个静止同步补偿器在总线6上。案例2假设一个精致同步串联补偿器连接在总线8-9上。案例3假设一个统一潮流控制器连接在总线7-8上。案例4舍假设一个静止同步补偿器连接在总线6上和一个精致同步串联补偿器连接在总线8-9上。例1，有静止同步补偿器的美国西部电网系统:在这个例子当中，一个静止同步补偿器在电压控制方式下连接到总线6.控制目的是保持总线6的电压等于1.04。在表1的结果给出了有和没有静止同步补偿器系统所有总线的电压幅值和相角。这个潮流程序在有功和无功的3次迭代偏差都会在10−5。图6展示在这种情况下迭代解的收敛特征。例2，有静止同步串联补偿器的美国西部电网系统：在这个例子当中，一个静止同步串联补偿器连接在总线8和9之间。这个静止同步串联补偿器控制有功功率在这两条总线之间流动。这个潮流在连接（8-9）无功补偿的情况下是0.2626。静止同步串联补偿器的目的是增加功率标幺值达到0.29（即增长了10%）。潮流经过6次迭代偏差为10-5，有和没有静止同步串联补偿器的电力系统的总线电压（包括幅值和相角）在表1列出。图6显示了在这种情况下迭代解的收敛特征。例3，有统一潮流控制器的美国西部电网系统：在这个例子当中，一个统一潮流控制器连接在总线7和8之间。统一潮流控制器控制有功和无功流离开总线7而接近总线8并且保持在总线7上的电压幅值为额定值。对于无功补偿系统，连接在总线（7-8）de有功和无功潮流分别为0.7430和-0.04。统一潮流控制器的目的是增加增加有功和无功流分别到0.82（几乎增长了10%）和-0.02；而总线7上的电压维持在1.03.潮流经过10次迭代偏差为10-5。.有和没有统一潮流控制器的电力系统的总线电压（包括幅值和相角）在表1列出。图6显示了在这种情况下迭代解的收敛特征。图5美国西部电力测试系统表1表5-1有和没有柔性交流输电系统控制器的系统电压幅值和相角没有总线123456789没有柔性交流输电系统控制器1.04001.02501.02501.02590.99611.01241.02741.01991.031109.52834.38774.3877-3.8944-3.78903.97681.06831.6864静止同步补偿器1.04001.02501.02501.02890.98831.04001.01961.01171.027609.73134.4527-2.2210-3.8446-3.99954.13761.18051.7424静止同步串联补偿器1.04001.02501.02501.02600.99681.01191.03001.02631.029009.84104.0283-2.2179-3.7719-3.92294.30351.50371.3215统一潮流控制器1.04001.02501.02501.02440.99691.00671.03000.99801.020008.37815.7038-2.2280-4.2759-0.39132.84082.70052.9730静止同步串联补偿器和静止同步补偿器1.04001.02501.02501.03611.00531.04001.03381.03291.034909.83484.0167-2.1974-3.7095-4.02334.31801.52971.3254例4，有静止同步补偿器和静止同步串联补偿器的美国西部电网系统:在这种情况下，一个静止同步串联补偿器连接在总线8和9之间，静止同步串联补偿器位于母线6上。静止同步串联补偿器控制有功功率在总线8和9之间流动。而静止同步补偿器保持在总线6上的电压幅值为额定值。在无功补偿系统连接在（8-9）的潮流为0.2626.静止同步串联补偿器的目的是增加功率到0.29（几乎增加了10%）。静止同步补偿器被用来维持总线6上的电压为1.04。潮流经过8次迭代偏差为10-5。.在无功补偿和有功补偿的静止同步补偿器和静止同步串联补偿器系统，总线电压（电压幅值和相角）列在表1.图6显示了在这种情况下迭代解的收敛特征。图6.带有柔性交流输电系统控制器的典型收敛系统静止同步补偿器（左上方），静止同步串联补偿器（右上方），统一潮流控制器（左下方）和静止同步串联补偿器，静止同步补偿器的结合（右下方）3.结论本文演示了如何将传统的潮流解决措施系统的扩展/修改，包括多个柔性交流输电系统控制器:静止同步补偿器，静止同步串联补偿器和统一潮流控制器。结果表明柔性交流输电系统控制器的影响是能够在线性雅克比等式潮流计算通过增加新的条目和修改一些存在的条目在没有柔性交流输电系统控制器的基本系统里。一个现有的程序解决方案是用牛顿迭代法，极坐标通过这篇文章现有的程序可以很容易的的被修改。这个程序被用在美国西部电网系统总线9上并且通过MATLAB软件包实现。数值结果表明现有程序的稳定收敛性。附录A新增加的非零元素和修改后的元素在附录中的式（9），（19）和（29）出现。下面，任何式子有（起初的）意思是在增加柔性交流输电系统控制器之前有相同的条目和雅克比矩阵元素。附录参考文献[1]陈珩·电力系统稳定分析[M]·北京；中国电力出版社，2002，111—171[2]岂兴明，王占富·郭正彪