電力系統(tǒng)的潮流方程節(jié)點(diǎn)分類及計(jì)算方程式綜述1潮流方程節(jié)點(diǎn)分類在潮流計(jì)算過程中,可以通過參數(shù)表示節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，常用的參數(shù)有節(jié)點(diǎn)電壓向量，以及注入復(fù)功率,即每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)量:。所以對(duì)于n個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，則將有4n個(gè)參數(shù)。由于給定參數(shù)的不同，可將電力系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)分為三類。一、節(jié)點(diǎn):此類節(jié)點(diǎn)已知有功功率和無功功率,所需要求取的參數(shù)分別為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電壓矢量以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓相位角。在電力系統(tǒng)中屬于節(jié)點(diǎn)的通常為有給定有功功率、無功功率的發(fā)電機(jī)的電源以及其他負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樨?fù)荷節(jié)點(diǎn)在電力網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)量相對(duì)而言也是很多的，所以在進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的過程中也常遇到這類潮流節(jié)點(diǎn)。二、節(jié)點(diǎn):此類節(jié)點(diǎn)已知有功功率和電壓幅值,所需要求取的參數(shù)分別為該節(jié)點(diǎn)處的無功功率以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的電壓矢量的角度。為了更好地使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)值能夠完全達(dá)到要求的最小電壓范圍，PV節(jié)點(diǎn)往往會(huì)在母線上設(shè)立一個(gè)無功電源，且同時(shí)安裝了一個(gè)可進(jìn)行無功補(bǔ)償器控制裝置的變電所母線均被認(rèn)為可以用來做節(jié)點(diǎn),因此PV節(jié)點(diǎn)通常也會(huì)被稱之為無功電源節(jié)點(diǎn)。此類節(jié)點(diǎn)的數(shù)量在系統(tǒng)潮流計(jì)算中可以說是寥寥無幾的。三、平衡節(jié)點(diǎn):此類節(jié)點(diǎn)是在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中人為設(shè)置而確定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，若需要?jiǎng)t自行設(shè)立。此時(shí)給定該節(jié)點(diǎn)的電壓模值以及電壓之間的相角，則需要求取的參數(shù)為該節(jié)點(diǎn)的注入功率。而設(shè)置此類節(jié)點(diǎn)主要目標(biāo)就在于使整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的功率得到均衡。此平衡節(jié)點(diǎn)，一般都選在擔(dān)負(fù)調(diào)整整個(gè)供電系統(tǒng)的頻率任務(wù)的大型發(fā)電工廠的母線上。2潮流計(jì)算方程式可以通過節(jié)點(diǎn)電壓方程來計(jì)算電力系統(tǒng)的潮流分布。如果已經(jīng)準(zhǔn)確地知道了各個(gè)節(jié)點(diǎn)的注入電流,那么若想得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓，則可以使用節(jié)點(diǎn)電壓方程組來輕松的求解結(jié)果。但正常的情況下我們能夠獲知的很多都是由于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)注入功率，所以在計(jì)算時(shí)我們用的更多的是功率方程式。系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的注入電流與注入功率之間的關(guān)系通常表示如下：(2-17)將功率關(guān)系式代入至一個(gè)節(jié)點(diǎn)注入電壓的功率方程中，則可以直接獲得一個(gè)以節(jié)點(diǎn)注入功率所表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程(2-18)通常稱式（2-18）是一個(gè)功率方程。通常將實(shí)部和虛部分開來寫，以便于計(jì)算。若節(jié)點(diǎn)電壓相量以直角坐標(biāo)表示：(2-19)導(dǎo)納表示成：代入功率方程式（2-18）中：(2-20)展開，將功率的實(shí)部和虛部分別列出來并得到關(guān)于有功功率、無功功率分離的功率方程： (2-21)若節(jié)點(diǎn)電壓相量以極坐標(biāo)形式表示：(2-22)帶入功率方程式（2-18）中：(2-23)展開將功率的實(shí)部和虛部分別列出的以極坐標(biāo)形式表示的有功功率、無功功率分離的功率方程： (2-24)式中：—節(jié)點(diǎn)相對(duì)于參考節(jié)點(diǎn)的電壓相位角；—節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)電壓的相角差，。由于電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，潮流計(jì)算變得十分復(fù)雜。而原來的手動(dòng)算法已經(jīng)不能滿足要求。目前現(xiàn)代電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算基本都是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作計(jì)算的。其計(jì)算步驟主要如下：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。由于當(dāng)前的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算屬于穩(wěn)態(tài)分析類別，其數(shù)學(xué)模型并不包含微分方程，而是一組高階的非線性的微分方程。確定計(jì)算方法。因?yàn)榉蔷€性代數(shù)方程的解是不能夠從迭代的過程中分離開來的，對(duì)此在電力系統(tǒng)中進(jìn)行潮流計(jì)算的的方法首先應(yīng)該是嚴(yán)格地要求其具備可靠的收斂性并能夠給出正確的分析。隨著系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的增加，相應(yīng)方程的階次也快速增高，已經(jīng)達(dá)到了成千上萬階次甚至數(shù)萬階次。對(duì)于這種超級(jí)大規(guī)模的方程我們暫時(shí)沒有任何數(shù)學(xué)的方法能夠?yàn)槠涮峁┳钫_的答案。那么在此種情況下，則應(yīng)有新的且十分可靠的計(jì)算方法。目前最常被使用的便是牛頓拉夫遜法及PQ分解法這兩種方法。建立詳細(xì)的計(jì)算流程并對(duì)程序進(jìn)行編譯。無論應(yīng)用于何種編程