天津電網(wǎng)潮流分析和暫態(tài)穩(wěn)定仿真研究.pdf

1、天津電網(wǎng)潮流分析和暫態(tài)穩(wěn)定仿真研究StudyofPowerFlowAnalysisandTransientSimulationforTiaijinUtility領(lǐng)域：研究生：指導(dǎo)教師：企業(yè)導(dǎo)師：電氣工程李叢林林濟(jì)鏗副教授陳天恒高工天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一一年五月身、b中文摘要對(duì)天津電網(wǎng)進(jìn)行深入的潮流分析和機(jī)電暫態(tài)仿真研究，對(duì)于保證天津電網(wǎng)，乃至華北電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是應(yīng)用最為廣泛、最基本和最重要

2、的一種電氣計(jì)算。暫態(tài)穩(wěn)定仿真是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析中常用的方法。但對(duì)于大規(guī)模的電力系統(tǒng)，潮流和仿真計(jì)算耗時(shí)很多，其中大部分時(shí)間用于求解非線性方程組和求解修正方程組。采用可以加速方程求解的算法，引入適合的加速仿真策略，可以提高潮流計(jì)算和暫態(tài)穩(wěn)定仿真的速度。針對(duì)上述事實(shí)，本文引入了新的方法，對(duì)天津電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了潮流和仿真計(jì)算。具體工作主要包括以下兩方面：本文對(duì)電力系統(tǒng)潮流算法進(jìn)行了研究，提出了一種基于張量方法的潮流計(jì)算算法。本潮流計(jì)算算法

3、采用張量方法求解潮流計(jì)算過程中的非線性方程組。張量方法是求解非線性方程組的有效方法，該方法每次迭代中引入了帶有二階項(xiàng)的二次模型。與傳統(tǒng)牛頓法相比，具有更好的收斂性，尤其在雅可比矩陣條件數(shù)很大或趨向于奇異時(shí)，仍具有良好的收斂性。算例結(jié)果表明，基于張量方法的潮流算法具有更好的收斂性，可以用來求解重負(fù)荷條件下的潮流問題。本文將該算法應(yīng)用到天津及華北電網(wǎng)計(jì)算中去，取得了很好的效果。本文提出了一種基于SGMRES(m)算法的暫態(tài)穩(wěn)定仿真算法，并把

4、該算法對(duì)天津電網(wǎng)進(jìn)行了深入研究。該算法主要特點(diǎn)是采用SGMRES(m)(SimplerGMRES(m))方法對(duì)暫態(tài)仿真中形成的線性方程組進(jìn)行求解。SGMRES(m)通過改進(jìn)GMRES(m)方法中標(biāo)準(zhǔn)正交基的生成過程，使得每一次迭代的最后避免了求解最小二乘問題，僅需求解系數(shù)矩陣為上三角矩陣的線性方程組，從而有效減小了算法的計(jì)算量，且保持較好的收斂性。同時(shí)，為加快仿真速度，該算法結(jié)合了偽牛頓策略和系數(shù)矩陣預(yù)條件技術(shù)以加速仿真。該算法可以有效