电力系统潮流分析的牛顿–拉夫逊法计算

潮流计算主要是根据一个给定的电网架构、参数以及其它的条件而来确定一个电力系统的各个组成部分在其中的稳定运行状况参数。本文通过研究牛顿–拉夫逊法原理,将其引入潮流计算建立了电力系统模型与算法,然后以3机9节点为具体实例,应用牛顿–拉夫逊法程序计算,再利用Simulink仿真中自带电力系统模型计算,通过两种方法潮流计算结果一致,表明牛顿–拉夫逊法在处理潮流计算上结果良好。

一种考虑硅钢片旋转损耗的三相变压器铁心损耗简化计算方法

为了提高电工钢片旋转损耗的计算效率,该文提出一种简化有限元计算过程的变压器铁心旋转损耗计算方法。该方法以单片电工钢片旋转损耗的测量结果为输入数据,在有限元计算过程中,用两条正交的B-H磁化曲线模拟晶粒电工钢片的各向异性,利用牛顿–拉夫逊法求解非线性有限元方程;再依据各离散单元磁通密度的计算结果查找相应的旋转损耗测量曲线,得到铁心损耗分布。通过对比变压器铁心模型的仿真结果和实验测试结果,验证了该方法的有效性。

计及接地阻抗及含多种分布式电源的中低压配电网三相潮流计算(二):算法和算例

该文给出基于注入电流的牛顿–拉夫逊潮流计算方法和算例分析。叙述各端点元件的潮流方程的构建方法,详述三相分布式电源6个控制方程与节点注入电流不平衡量方程的结合方法,同时推导雅可比矩阵元素的计算公式。在Matlab平台编制计算程序,采用多个IEEE测试系统对所提模型和算法进行验证。与现有文献及多个商业软件比较计算精度,并分析低压配电网络中接地阻抗对中性点电压和中性线电流的影响。在IEEE 37节点的三相三线制系统基础上构建一个包含三相三线制中压配电网和三相四线制低压配电网及多个类型分布式电源的混合中低压配电系统,运用所构建的混合中低压配电系统进一步验证所提出的方法,并分析配电变压器零序励磁阻抗对系统不平衡度的影响。

基于低秩逼近法的下垂控制孤岛微电网三相概率潮流计算

针对下垂控制型孤岛微电网中无平衡节点且频率不恒定的特征,兼顾其三相不对称性及其中的不确定性因素的影响,提出一种基于最优乘子牛顿–拉夫逊法及低秩逼近法的三相概率潮流计算方法。首先建立计及频率变量的下垂控制孤岛微电网的三相潮流模型,采用牛顿–拉夫逊法求解,并利用潮流方程组的泰勒展开式的高阶项信息计算最优乘子,在迭代中以带最优乘子的修正量进行修正,显著改善了算法的收敛性。进而,采用低秩逼近方法计算系统的概率潮流。根据低秩逼近的原理,通过相对少量确定性潮流计算样本建立所关心的潮流分布变量的统计意义上等效的代理模型,并计算其均值、标准差,进一步可通过大量输入随机变量样本代入到代理模型,得到潮流量的概率密度、累计概率分布等概率特征。算例结果证明了该文算法的有效性与准确性。

考虑电热耦合影响的牵引网潮流计算方法

铁路牵引网沿线周围环境和导线电流对导线电阻影响较大,为了使牵引网潮流计算结果更准确、更符合实际,将电热耦合理论引入牵引网潮流计算,对牵引供电系统和考虑电热耦合影响的潮流计算方法进行了分析。首先分析了架空输电导线的电热耦合理论;其次在牵引供电方式基础上,建立了牵引网潮流计算的通用等效电路模型;最后提出一种考虑电热耦合影响的动态潮流计算模型与算法。该算法在传统牛顿–拉夫逊潮流计算模型的基础上增加了关于输电导线温度的微分方程,每次迭代求解后根据导线温度修正导线电阻,并更新节点导纳矩阵元素。研究结果表明:导线电流和环境参数的变化对牵引网等效阻抗及潮流计算影响较大,所提出的潮流计算方法考虑了各环境参数及电流对输电导线的影响,为进一步开展考虑电热耦合影响复杂牵引网模型下的潮流计算研究奠定基础。