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基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法_论文

第 3 2卷 第 4 期  2   01   3年 1   2月   计  算 技 术 与   自   动 化  Vo 1 . 3 2. NO . 4   De c .2   0   1   3   Co m put i ng   Te c hno l o gy   a nd   A ut o ma t i o n   文章编号 : 1 0 0 3 —6 1 9 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 —0 0 4 1 —0 4   基 于 牛 顿 一 拉 夫 逊 电 力 系 统 潮 流 计 算 的 改 进 算 法  胡  健 , 杨 宣访 , 陈  帆  ( 海军工程大学 电气工程学院 , 湖北 武汉 4 3 0 0 3 3 )   摘 要: 牛 顿 一拉 夫 逊 法是 求解 非 线 性代 数 方 程 有 效 的 迭 代 计 算 方 法 , 广 泛 应 用 于现 代 电 力 系统 安 全  分析 、 故 障诊 断 与控 制 的 潮 流 计 算 中 。 为提 高 牛 顿 一拉 夫逊 潮 流 计 算 方 法 的 快 速 性 和 收 敛 精 度 , 本文提 出   一 种 改进 的 牛 顿 一 拉 夫 逊 潮 流 计 算 法 , 并 通过 I E E E 1 4和 I E E E 3 0节 点 测 试 系 统 分 析 表 明 与 传 统 方 法 相 比  该 方 法 所 具 有 的优 点 。   关键词 : 电 力 系统 潮 流 计 算 ; 故障分析 ; 牛顿一拉夫逊算 法; 迭代 计 算  中图分类号 : TMT 1 l   文献标识码 : A   I m pr o v e d   Po we r   Fl o w  Ca l c u l a t i o n   Me t h o d   Ba s e d   o n   Ne wt o n 。 r a p hs o n   M e t ho d   H U  J i a n,YANG  Xu a n — f a n g,CH EN  Fa n   ( S c h o o l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g,Na v a l   Un i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g, Wu h a n  4 3 0 0 3 3,Ch i n a )   Ab s t r a c t : Ne wt o n — Ra p h s o n   me t h o d   i s   a n   e f f e c t i v e   i t e r a t i o n   me t h o d   t o   s o l u t e   n o n l i n e a r   e q u a t i o n,wh i c h   i s   wi d e l y   u s e d   i n   p o we r   f l o w  c a l c u l a t i o n   o f   mo d e r n   e l e c t r i c   p o we r   s y s t e m.I n   t h i s   p a p e r ,a n   i mp r o v e d   Ne wt o n - Ra p h s o n   p o we r   f l o w  c a l c u l a t i o n   me t h o d   wa s   p u t   f o r wa r d   t o   i mp r o v e   t h e   c a l c u l a t i o n   s p e e d   a n d   a c c u r a c y,t h r o u g h   I EEE1 4   a n d   I E EE3 0   e x a mp l e s   v e r i f i e s   i t   i s   f a s t e r   t h a n   t r a d i t i o n   me t h o d .   Ke y   wo r d s : p o we r   f l o w  c a l c u l a t i o n;f a i l u r e   a n a l y s i s ;Ne wt o n — r a p h s o n   me t h o d;i t e r a t i o n   c a l c u l a t i o n   各节 点 的类 型 , 确定节点导纳矩阵、 修 正 方程 和迭  1   引   言  潮 流计 算 是 电力 网 络设 计 及 运 行 中最 基 本 的  代 收敛条 件 , 将非 线性 方程 组逐 次线 性化 为修 正方  程组 反复 迭 代 求 解 , 因此 收敛 范 围依 赖 电 压 的 初  值; 同时经 典 牛 顿 法 中求 解 雅 克 比矩 阵计 算 量 较  大, 影 响 了计 算速 度 。   计算 , 是 电 力 系 统 进 行 稳 定 计 算 和 故 障分 析 的 基  础 。通 过 对 电力 网络进 行潮 流 计算 , 可 以得 到各 种  电 网各 节 点 的 电压 , 并 求得 网络 的潮流 及 网络 中各  目前 存 在 着很 多 牛 顿 一拉 夫逊 算 法 迭代 格 式  的改 进方 法 , 如 同伦 延 拓法  ] , 平 移迭代 法 _ 2 ] , 具 有  三 阶收敛速 度 的 改进 牛 顿法 _ 3 ] , 文献] - 4 3 还 提 出 了  元 件 的 电力 损耗 , 进 而求得 电能损耗 。潮 流计算 在  数 学上 是 多元 非 线 性 方 程 组 的 求 解 问题 。随 着 现  在 迭代 过程 中通过 三 次 内插 法 求

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