电力计算

电力计算（共12篇）

电力计算 篇1

0前言

柔性交流输电技术 (fl exible alternative current transmission systems, FACTS) 是将电力电子技术、微处理机技术和控制技术等高新技术集中应用于高压输变电系统, 以提高输配电系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量并获取大量节电效益的一种新型综合技术。早期受电力电子设备发展的限制, 使FACTS技术在经济上和运行可靠性方面优势不明显。现在, 直接对高电压大功率的输电系统进行可靠和快速控制已成为可能, 与电力电子元器件配套的驱动回路、保护和冷却等辅助技术也日趋完善, 使FACTS技术逐步进入了实用阶段[1]。

UPFC可以为交流输电系统提供动态补偿和实时控制, 它的优越特性在于能够同时或分时控制限制潮流传输的全部因素:线路传输角、线路电压、线路阻抗。并通过合理的控制策略就可以实现对线路的有功和无功潮流的独立控制。

1 UPFC计算模型

目前统一潮流控制器的计算模型采用的大多是电源模型, 主要包括两类:一类是由串联在线路中的可控制电压源以及并联的可控制电流源组成;另一类是串并联去路均为可控制的电压源和串联和串联的等效阻抗ZB、ZE组成[2], 如图2所示。

上图为等效电源模型, 由于UPFC采用的是电压型换流器, 通常, 两换流器中的并联换流器工作在整流状态则串联侧运行在逆变状态, 必要时也会将工作状态互换。无论UPFC的换流器工作在何种状态下, 从系统向UPFC内看, 均具有相同的进口货结构, 中是功率的流向不同。统一潮流控制器是最有力、最全面的可控硅控制装置, 它由两个共同直流侧电容的电压源变换器组成, 电压源变换器的特点是直流电源有很大的滤波电容, 电容以保证直流电压稳定。三相电压源变换器由直流铡电容器与一个通断型三相变流器组成, 此变流器可四象限运行, 当直流侧电容量很大时, 可把两端的电压近似认为保持恒定。UPFC正是用一种统一的可控硅控制装置, 仅仅能过控制规律的变化就能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相等几种不同的作用。

2 含UPFC的电力系统潮流计算

目前, 国内外对UPFC元件的电力系统潮流计算方面的研究已取行了一些成果, 主要的方法是等效附加注入功率法和等效附加节点法[3]。

文献中[5]将UPFC并联变压器所连接的节点电压幅值可以控制为定值, 也可以将补偿的无功功率控制为定值, 提出了UPFC与电力系统解耦的算法。

甄鸿越将UPFC的潮流控制作用等效为了两端节点的附加注入功率, 修改不平衡量, 实现交替迭代[6]。

文献[7]对控制线路潮流的几种常见的FACTS元件建立了相应的基于牛顿-拉夫逊法和导纳的潮流计算模型。

电力系统运行中, 通常要求在安装的UPFC装置能按要求控制流过输电线路的有功功率和无功功率以及能维持母线的电压恒定。在稳态潮流计算时就可以把安装UPFC有线路作一个简化处理, 因为UPFC的控制目标是线路的功率和母线的电压。处理后的系统可以用传统的系统潮流计算程序进行计算。具体的流程如图4。

3 UPFC的参数计算

UPFC的简化等效电路如图6所示:

UPFC的控制参数串联电压源和并联电压源的电压和相角, 由UPFC的简化等效电路可以得出边界条件为[8]:

其中, Sk、Sm是节点K、M的等值功率, 是节点K、M的电压。由于UPFC自身的串联电压源向线路注入的有功功率应等于并联电压源从节点母线吸收的有功功率, 即Pk=Pm;而串联支路的电流等于注入节点M的电流, 即UPF C的内部参数求取过程:

求取电流

求取串联电压源电压

串联电压源的输出功率

求取并联电压源的输出功率

求取并联电压源电压

对于UPFC装置本身的约束, 包括串并电压源的电压幅值和输出功率。

4 结束语

本文通过对UPFC基本原理和等效电路的分析, 把UPFC的模型进行等效而进行的系统潮流计算, 且直观、简单、通用, 适用于UPFC的多种运行方式和所有的FACTS设备。并通过算例来验证, 这个计算电力系统潮流的可实用性。

摘要：随着电力系统的发展, 交流柔性输电技术 (FACTS) 发挥着重要作用及较好的应用前景, 而对FACTS元件的电力系统的潮流计算也一直是较重要的研究。统一潮流控制器 (UPFC) 是调节电压和潮流的有效手段, 本文也重点研究了含有UPFC装置的系统潮流计算并经IEEE14节点算例验证。

关键词：电力系统,UPFC,潮流计算

参考文献

[1].朱鹏程, 程时杰, 孙海顺.统一潮流调节器实验装置的研究[J].电工技术学报, 2006, 06:122-126.

[2].王成山, 陈光远, 魏炜, 等.考虑负荷及发电机出力不确定性的TCSC选址与定容[J].继电器, 2006, 07:51-55+60.

[3].宋莉.计及UPFC的可用输电能力研究[D].东北电力大学, 2009.

[4].时宇琳.UPFC多目标控制器设计及其对电力系统影响的研究[D].南京理工大学, 2010.

[5].王锡凡, 方万良, 杜正春.现代电力系统分析[M].北京:科学出版社, 2003.

[6].甄鸿越.含FACTS与新能源的电力系统潮流研究[D].华南理工大学, 2013.

[7].C.R.Fuerte-Esquivel, E.Acha.Newton-Raphson Algorithm for the Reliable Solution of Large Power Networks with Embedded FACTS Device[M].IEE Proceedings Generation, Transmission&Distribution, 1996, 143 (5) :447-45

[8].徐政, 张扬.用常规潮流程序直接计算含统一潮流控制器的电力网络潮流[J].电网技术, 1998, 10:42-45.

电力计算 篇2

void main(){ cout<<“请输入末端负荷：（先有功Pd再无功Qd）n”;double Pd;double Qd;cin>>Pd>>Qd;cout<<“请输入末端大概的电压值Ud：n”;double Ud;cin>>Ud;double data[300][8];//分别为0前面有功，1前面无功，2压降，3中间有功，4中间无功,5变比,6后面有功，7后面无功

int ii;ii=0;data[ii][0]=0.0;data[ii][1]=0.0;data[ii][2]=Ud;data[ii][3]=Pd;data[ii][4]=Qd;data[ii][5]=1.0;data[ii][6]=0.0;data[ii][7]=0.0;ii++;cout<<“请按从末端到首段的顺序输入线路的参数（分为--节点、输电线路、变压器）：n”;

while(1){

double a;

double b;

double c;

double d;

double e;

double f;

int x;

cout<<“请输入数值，0代表退出，1代表节点，2代表输电线路，3代表变压器：n”;

cin>>x;

if(x!=0&&x!=1&&x!=2&&x!=3)

{

cout<<“选择有误，请重新输入！n”;

cout<<“请输入数值，0代表退出，1代表节点，2代表输电线路，3代表变压器：n”;

cin>>x;

}

if(x==0)

break;

if(x==1)

{

cout<<“请输入节点参数值n（有功功率P、无功功率Q）：n”;

cin>>a>>b;

Node N[100];

int i=0;

N[i].Pn=a;

N[i].Qn=b;

data[ii][0]=0.0;

data[ii][1]=0.0;

data[ii][2]=0.0;

data[ii][3]=N[i].Pn;

data[ii][4]=N[i].Qn;

data[ii][5]=1.0;

data[ii][6]=0.0;

data[ii][7]=0.0;

i++;

ii++;

}

if(x==2)

{

cout<<“请输入输电线路参数值n（线路阻抗R、线路感抗X、电导B）：n”;

cin>>a>>b>>c;

Transmission_line Tm[100];

int j=0;

Tm[j].Rl=a;

Tm[j].Xl=b;

Tm[j].Bl=c;

data[ii][0]=0.0;

data[ii][1]=Tm[j].GetQf(data[ii-1][2]);

data[ii][6]=0.0;

data[ii][7]=Tm[j].GetQb(data[ii-1][2]);

data[ii][2]=Tm[j].GetUl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);

//参数分别为前节点的有功、无功、电压

data[ii][3]=Tm[j].GetPl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);

data[ii][4]=Tm[j].GetQl(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);

data[ii][5]=1.0;

j++;

ii++;

}

if(x==3)

{

cout<<“请输入变压器铭牌值n（容量Sn、短路损耗Pk、短路电压百分比Uk%、空载损耗P0、空载电压百分比I0%、变比k）：n”;

cin>>a>>b>>c>>d>>e>>f;

Transformer Tf[100];

int k=0;

Tf[k].SN=a;

Tf[k].Pk=b;

Tf[k].Uk=c;

Tf[k].P0=d;

Tf[k].I0=e;

Tf[k].Kk=f;

data[ii][0]=Tf[k].GetP0();

data[ii][1]=Tf[k].GetQ0();

data[ii][6]=0.0;

data[ii][7]=0.0;

data[ii][2]=Tf[k].GetUt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);//参数要改

data[ii][3]=Tf[k].GetPt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);

data[ii][4]=Tf[k].GetQt(data[ii-1][3]+data[ii-1][1]+data[ii][7],data[ii-1][4]+data[ii-1][0]+data[ii][6],data[ii-1][2]);

data[ii][5]=Tf[k].Kk;

k++;

ii++;

} } cout<<“输入首端电压值U1：n”;double U1;cin>>U1;data[ii][0]=0.0;data[ii][1]=0.0;

浅谈建筑工程电力负荷的计算 篇3

按用电设备的重要性及对供电的可靠性的要求，建筑工程的电力负荷分为以下三个等级，电力负荷计算的目的是为了合理选择供电系统的发电机、变压器、馈电线、开关设备等，也计算电能消耗的重要依据。电力负荷的计算准确与否，对于选择高低压供电系统的原件有色金属的消耗以及经济核算有着极其重要的影响。

2设备功率的确定

进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率Pe或额定容量Se是指铭牌上的数据，对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算成同一幅在持续率下的有功功率，即设备功率Ps。

1）连续工作制的电动机的设备功率Ps等于铭牌的额定功率Pe。

2）断续或短时工作制电动机（起重用电动机）的设备功率是指将额定功率转换为统一负载持续率下的有功功率。

当采用需要系数法或二项式法时，应统一换算到负载持续率委JC=25%下的有功功率，其换算关系如下：Ps=Pe√JCe/0.25=2Pe√JCe千瓦

当采用利用系数法时，应统一换算成负载持续率为JC=100%的有功功率：

Ps=Pe√JCe千瓦

式子中Pe——电动机的额定功率，千瓦；

JCe——电动机的额定负载持续率；

3）电焊机设备的功率是指将额定容量换算到负载持续率为JC=100%时的有功功率，其换算公式为：Ps=Se√JCe COS∮e千瓦式中Se——电焊机的额定容量，千伏安；JCe——电焊机的额定负载持续率；COS∮e——额定功率因数。

4）整流器的设备功率是指额定直流功率。

5）成组用电设备的设备功率是指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和。

6）照明设备功率是指灯泡上标出的设备功率，对于荧光灯及高压水银灯等还应计入镇流器的功率损耗，即灯管得额定功率应分别增加20%及80%。

3用需要系数法确定计算负荷

1）用电设备组的计算负荷：

有功功率 Pjs=Kx Ps 千瓦

无功功率 Qjs=Pjs tg ∮千乏

视在功率 Sjs=√pjs2+ Qjs2 千伏安

2）配电干线或配电变电所的计算负荷：

有功功率 Pjs=K∑p∑（KxPs）千瓦

无功功率 Qjs=K∑q∑（KxPstg∮）千乏

视在功率 Sjs=√Pjs2+ Qjs2 千伏安

Ps ——用电设备组的设备功率，千瓦

Kx——需要系数，可以查表；

COS∮，tg∮——用电设备的功率因数及功率因数角正切值可以查表；

K∑p、K∑q——有功、无功同时系数，分别取0.8~0.9及0.93~0.97。

4二项式法确定计算负荷

1）单个用电设备组的计算负荷：

有功功率 Pjs=CPn+bPs千瓦

无功功率 Qjs=Pjstg∮ 千乏

2）多个用电设备组的计算负荷：

有功功率Pjs=（CPn）max +∑bPs千瓦

无功功率Qjs=（CPn）maxtg∮n +∑（bPs tg∮）千乏

3）计算负荷的视在功率及计算电流：

Sjs=√Pjs2+Qjs2 千伏安

Ijs=Sjs/√3*Ue 安

5利用系数法确定计算负荷

采用利用系数法确定计算负荷时，不论范围大小，都必须求出该计算范围内的用电设备有效台数及最大系数Kmax，一次求出结果，不再乘以其他系数。

1）同类型各用电设备组在最大负荷班内的平均负荷：

有功功率Pp=K1Ps 千瓦

无功功率Qp=Ptg∮千乏

2）平均利用系数：K1p=∑Pp/∑Ps

3）计算负荷

有功功率 Pjs=Kmax∑Pp千瓦

无功功率 Qjs=Kmax ∑Qp 千乏

视在功率 Sjs=√Pjs2+ Qjs2千伏安

式中Kmax——最大系数，可查表求得

6单相负荷计算

建筑工地现场有些设备是单相的，如电焊机、对焊机等。单相用电设备的接入应尽可能使三相变压器的三相负载均衡。但有些较大的单相用电设备接于一相时，往往容易造成三相负载不平衡。在单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算成三相负荷，再与三相负荷相加。在进行单相负荷换算时，一般采用计算功率，对需要系数法为需要功率，对二项式法为平均功率，对利用系数法为平均功率；当单相负荷均为同类用电设备时，则可以直接采用设备功率计算。无论采用那种计算方法，都应该把线间负荷换算成相负荷，否则计算将偏大。

6.1单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法

对于既有线间负荷又有相间负荷的情况

1）先将相间负荷换算为相负荷，各相负荷分别为

a相： Pa=Pabp（ab）a+Pca P（ca）a

Qa= Pabq（ab）a+Pca q（ca）a

b相： Pb=Pabp（ab）b+Pca P（bc）b

Qb= Pabq（ab）a+Pca q（bc）b

C相： Pc=Pbcp（bc）c+Pca P（ca）c

Qc= Pabq（bc）c+Pca q（ca）c

2）各相负荷分别相加，选出最大相负荷，取其3倍作为等效三相负荷。

6.2单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法

1）只有线间负荷时，将个相间负荷相加，选取较大两相数据进行计算，现以

Pab≥Pbc≥Pca为例：

当Pbc＞0.15Pab时，Pd=1.5（Pab+Pbc）

当Pbc≤0.15Pab时，Pd=√3Pab

当只有Pab时，Pd=√3Pab

2）只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。

电力计算 篇4

随着电力系统互联程度的加强和远距离输电系统的不断发展,能覆盖一个甚至多个国家的超大规模电力系统正在不断出现。电力系统规模的不断扩大和结构的日趋复杂使得安全评估、安全与经济运行、系统控制变得越发困难。此外,最近2年在世界范围内成为热潮的电力系统“智能化”趋势也给现有的电力系统分析计算和控制工具带来了极大挑战。根据美国能源部的定义[1],智能电网应具有若干重要特征:有很强的自愈性,并能够抵御外来攻击;能有效支持大规模的间歇性可再生能源和分布式电源的接入;能保证供电的可靠性和电能质量;能促进电力市场的公平和有效运行;能促进用户参与等。要满足上述要求,未来的电力系统调度中心应具有强大的计算能力和信息采集、集成、分析功能。现有的集中式电力系统计算平台难以满足上述要求,这已经成为了实现智能电网的主要瓶颈之一。

电力系统分析与计算的特点是计算任务种类繁多且对实时性要求很高。在很多情况下,为了实现在线计算,不得不对问题的数学模型作大量简化,这自然就牺牲了计算结果的准确性。对一些计算量很大的分析计算,如长过程动态仿真,通常只能进行离线计算,其结果是所产生的控制策略只对预先设定的工况有效,而难以应对各种突发事件。目前电力系统的分析计算一般依赖位于调度中心的集中式计算平台,对于大规模电力系统,其计算能力受限,且可扩展性差,升级成本高。未来的电力信息系统面临的另一个重大挑战是数据存储和分析能力的严重不足。现有的数据采集与监控(SCADA)系统在采集数据时一般止于变电站级别,且数据采样频率较低。在未来的电力系统中,不仅SCADA系统的采样频率需要明显提高,电力系统数据采集的范围也将大大扩展。相量测量单元(PMU)、智能电表,甚至各种智能家电的嵌入式系统都可能向调度中心提供大量的实时系统信息。由上述各种传感器所组成的数据采集网络所产生的数据量将是非常惊人的,以电力系统现有的信息处理能力将不足以完成对海量数据流的存储和分析功能。总之,电力系统现有的计算和信息处理平台不足以支持智能电网的实现,构建新的电力系统计算平台就成为值得考虑的重要问题。

云计算(cloud computing)是近年来得到快速发展的一种崭新的计算模式,是若干新计算技术的统称。到目前为止,对于云计算,尚没有来自权威机构的标准定义。一般认为,云计算代表了一种基于Internet的大规模分布式的计算模式[2]。云计算首先利用Internet将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池;再通过Internet向用户按需(on demand)提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。通过建立电力系统云计算平台,可以有效整合系统中现有的计算资源,为各种分析计算任务提供强大的计算与存储能力支持。云计算能支持各种异构计算资源,与集中式的超级计算机相比,其可扩展性很强,且可以在现有计算能力不足时方便地升级。此外,与传统的计算模式相比,云计算还具有便于信息集成和分析,便于软件系统的开发、维护和使用等优点。总之,建立基于云计算的电力系统核心计算平台,可以有效解决前已述及的未来电力系统在计算和信息处理方面所遇到的一些重要挑战。本文下面将针对云计算的定义、特征、技术、体系结构、在电力系统中的研究和应用前景等问题进行详细讨论。

1 云计算概述

1.1 定义与主要特征

由于云计算仍处于其发展的早期阶段,其定义还在不断的发展和完善之中。文献[2]中所给出的定义如下:云计算是一种大规模分布式计算模式;通过云计算可以形成一个抽象的、虚拟的、可动态扩展的资源池,该资源池可以通过Internet向用户按需提供计算能力、存储能力、开发平台和软件等服务。

与传统的计算模式相比,云计算有以下几个主要特征[2,3,4,5]:

1)能够整合大规模异构计算资源

传统的分布式计算一般仅能应用于一个小范围的计算网络(如局域网), 且对计算资源的同构性要求较高,难以处理在计算和存储能力、操作系统、开发平台等方面存在很大差异的计算资源。而通过云计算则可以整合分布在一个广阔地域内的、分属于若干个组织的计算资源,形成一个功能非常强大的计算和存储平台。另外,云计算并不要求计算设备在硬件或软件上具有很强的共性,绝大部分计算设备都可以被整合成为云计算平台的一部分。

2)易于动态扩展

可扩展性是云计算与传统计算模式相比的最大优势之一。由于云计算能够集成硬件种类、网络类型、操作系统、软件平台等各不相同的各种计算设备,因此,在需要时云计算平台的计算和存储能力可以得到方便和快速的扩展。与传统计算平台需要几天甚至几个星期的系统升级时间相比,云计算平台的升级一般仅需要几分钟[4], 且可以在不影响系统整体运行的情况下动态进行。此外,云计算平台可以建立在现有的硬件基础上, 在升级时也只需按照需求增添相应的设备,而不需要像升级传统计算平台那样将设备完全更换,从而可节省大量硬件购置成本。

3)虚拟化与服务

虚拟化也是云计算的一个重要特征。无论一个云计算平台实际整合了多少计算设备,在用户看来其就是一个单一实体,也是获得计算服务的唯一接口。由于应用了虚拟化技术,云计算平台既可以将多个计算任务放在同一台功能强大的设备(如大型工作站)上运行,也可以将一个计算任务拆分成若干部分,分别在多台设备上运行。这样,就可以最大限度地利用系统内的闲置计算资源。此外,通过利用虚拟化技术,云计算平台可以根据客户的需求动态分配计算资源和构造系统平台。此外,若干设备的故障不影响云计算平台整体运行,也不会中断向用户提供服务。

云计算可以利用虚拟化技术将各种不同类型的计算资源抽象成服务的形式向用户提供。一般将服务分为3个不同的层次,分别称为基础设施级服务(infrastructure as a service, IaaS)、平台级服务(platform as a service, PaaS)和软件级服务(software as a service, SaaS),统称为XaaS[5]。IaaS根据用户需求向用户动态分配计算和存储能力。通过IaaS,用户相当于获得了一台计算和存储能力可以实时扩展的超级计算机。PaaS在IaaS的基础上,还向用户提供了一个用于软件开发和测试的平台。用户可以通过Internet直接在PaaS提供的平台上开发应用软件,并可以很方便地将软件发布在云计算平台上供其他用户使用。SaaS则是在IaaS的基础上,让用户可以通过Internet直接访问云计算平台上的应用软件,而不需要在本地计算机上安装该应用软件,这免去了用户安装、维护、升级本地应用软件的麻烦。在这方面,XaaS带来的最大好处在于用户绝大部分的计算任务都将在云计算平台上完成。因此,用户终端不再需要有很强的计算和存储能力,只要能够接入Internet,就可以方便地使用云计算平台上的各种软件。具体到电力系统,研究或系统运行人员可以基于云计算平台的XaaS功能,利用多种不同的终端,如台式计算机、便携式计算机甚至手机,在任意地点完成各种电力系统分析任务或实时监控整个电力系统的运行状况。

4)以Internet为基础的通信平台

与传统分布式计算不同,云计算通过Internet进行各个设备之间的通信。由于Internet已经有了非常成熟的标准、体系和技术,这在很大程度上保证了云计算系统通信的可靠性和安全性。此外,由于云计算建立在国际通行的通信协议的基础上,这使得其易于与各种流行的软件开发技术集成。

5)有很强的规模经济效益

经济效益是推动云计算研究与应用的重要动力。现代电力系统中存在大量闲置的计算和存储资源。利用云计算可以将闲置资源整合,减少在信息设备上的投入。前已述及,在需要升级时,云计算平台的投资一般也大大低于传统计算平台。此外,目前各省电力公司都有各自独立的计算平台,且功能非常相似。这造成了电力信息系统的重复建设和资源浪费。未来可以考虑将各个独立的计算平台进行整合,形成区域性甚至全国性的电力系统云计算平台。这样做可以大大减少整个电力系统在信息系统方面的投资。另一方面,也有利于促进各省级电力系统之间的协作和信息共享,实现大范围内电力系统的安全与优化运行。

1.2 云计算和网格计算的比较

云计算常常被与另一种分布式计算模式,即网格计算相互混淆。从计算模式发展历史的角度看,云计算是传统分布式计算和网格计算的进一步发展。虽然云计算与网格计算都涉及到利用虚拟化技术整合计算资源,但两者的抽象层次明显不同。网格计算主要关注基础计算设施,其目的仅限于将计算和存储资源整合以处理对计算资源要求很高的任务,这相当于云计算中的IaaS服务。云计算则将系统平台和软件也抽象成服务提供给用户。这除了能提供更强的计算能力,还能改变传统的软件开发、维护、升级和用户使用的模式,提高信息系统的总体使用效率,同时减少信息系统投资。具体地讲,云计算和网格计算还在下述几个方面存在显著区别:

1)商用模式

现有网格计算的商用模式是面向项目的(project-oriented)。一个网格计算平台通常是为了某个特定的计算任务而建立的,其整合的计算资源一般也仅用于解决该特定任务。这样的模式较为适合非盈利性的科学计算任务[2]。与网格计算不同,在云计算中,由于提高了抽象程度,其成为一个通用的计算平台,这使得很多用户的应用软件都可以通过云计算平台这个单一的门户进行访问。云计算平台将在各个软件之间动态地分配计算资源,以实现资源的优化配置。

2)数据本地性

对于云计算和网格计算这样的Internet级别的分布式计算,由于整合了众多的计算设备,计算能力已不再是制约计算速度的瓶颈。由于数据在Internet上的通信时间通常要大大超过数据在单机系统中的通信时间,因此,尽量缩短数据在Internet上的通信时间就成为了提高计算速度的关键。云计算在存储数据时,一般采用分块(chunk) 存储方式[2,6]。在分配计算任务时,如果一个计算任务需要访问某特定数据块,云计算会将该任务尽量分配给和存储该数据块的节点最接近的节点。这就是所谓的数据本地性(data locality)原则。这样,云计算可以更好地解决数据通信时间问题。另一方面,现有的网格计算平台一般采用共享文件系统(shared file system) 的形式存储数据[2], 这导致网格计算平台难以根据数据本地性原则来分配任务,从而降低了计算速度。

3)软件开发和使用的便利性

前已述及,云计算和网格计算的一个显著区别在于云计算的抽象层次更高。云计算将系统平台和应用软件也抽象成了服务。更通俗地讲,云计算为应用软件的开发者提供了统一的开发和发布软件平台。开发者在开发软件时,可以不用再顾及软件在不同硬件和操作系统上的兼容性问题。在发布软件时,只要发布到云计算平台上,所有用户就可以通过Internet使用软件。这样就大大降低了软件开发、维护和升级的难度。此外,SaaS使用户可通过各种终端在任意地点随时使用云计算平台上的软件,这也为用户提供了很大的便利。而这些优点是网格计算所不具备的。

4)安全机制

在网格计算中,资源和数据是所有用户共享的。用户可以通过凭证代理(credential delegation)的方式访问网格内的所有资源[7]。而云计算则通过分割(isolation) 为每一个用户创造一个相互独立的虚拟环境,并完全屏蔽虚拟环境之间的相互访问。由于云计算仍处于发展阶段,其安全机制较网格计算相对简单。这样,云计算的安全问题也是未来云计算研究的重点之一。

2 电力系统云计算的实现

2.1 电力系统云计算平台的架构和技术实现

云计算平台是由通过Internet相互连接的多种设备和用户组成的一个复杂实体(见图1)。从总体上讲,云计算平台可以分为2个主要部分,即云计算控制中心和被云计算平台整合的各种计算资源。云计算控制中心的主要功能是根据用户的请求,将用户的计算任务分成若干子任务,再动态地将各子任务通过Internet分配给被云计算平台整合的计算设备。各子任务完成后,其计算结果将通过Internet重新汇总到控制中心,最后再反馈给用户。此外,云计算控制中心还负责将各种需要存储的数据通过Internet分配给各数据存储设备,并在需要时重新将数据从存储设备中读取出来。利用虚拟化和分割技术,上述计算和数据存储任务的调度分配过程对用户而言是完全不可见的。云计算平台为每一个用户都创造了一个完全独立的虚拟系统环境,因此,在每一个用户看来,自己都是云计算平台唯一的用户。用户可以通过多种不同的终端,例如:台式计算机、便携式计算机、手机甚至智能家电接入云计算平台。这让云计算平台的使用非常方便。

云计算平台通过Internet与由大量传感器和其他数据采集设备组成的数据采集网络相连接。对电力系统而言,未来的数据采集网络既包括传统的SCADA系统的传感器,还可能包括PMU和安置在终端用户家中的智能电表,甚至是各种智能家电的嵌入式系统。这些装置能够提供全方位的系统信息。此外,电力系统云计算平台也可以和其他的数据源,例如:区域气象数据库相互连接,以获取温度、湿度、风速、日照等数据。由这样一个大规模的网络所采集的数据量将是惊人的,只有凭借云计算平台强大的计算能力才能进行存储和分析。考虑到很多电力系统分析任务对实时性要求较高,可以考虑构造专用高性能网络来连接云计算平台和数据采集网络,以提高数据传输的可靠性。

电力系统云计算平台的系统架构如图2所示。

从系统架构的角度看,云计算平台主要由Web层、负荷分配层(load balancer)、数据管理层、计算逻辑层(computing logic)、物理计算设备层和物理存储设备层组成。其中,Web层负责实现云计算平台的Web站点,该站点是用户访问云计算平台的唯一接口。负荷分配层是云计算平台的核心部件。该层具有4个主要功能:①将用户的计算任务划分成若干部分,并决定执行每一个任务的计算设备;②将待存储的数据划分成若干部分,并决定相应的存储设备;③将计算逻辑层返还的计算结果整合后,再反馈给用户;④根据数据读取请求,指令数据管理层读取数据,并将数据整合后输出。计算逻辑层负责根据负荷分配层确定的计算任务分配方式,控制具体的计算设备进行计算,并在计算完成后返还结果。数据管理层则主要控制数据存储设备进行数据读写操作。上述4层组成了云计算平台的软件部分。物理计算设备层和物理存储设备层代表了云计算平台所整合的所有物理设备,它们组成了云计算平台的硬件部分。

下面讨论几种可应用于实现电力系统云计算的重要软件技术。

1)面向服务架构

云计算的一个重要特点是可以在线扩展和升级,这就对软件的灵活性提出了更高的要求。面向服务架构(service oriented architecture, SOA)是近年来发展迅速的一种软件设计方法[5]。与在传统软件设计方法中以函数或类作为基本功能模块、以应用程序接口(application programming interface, API)作为程序间通信手段不同,SOA以服务为基本功能模块。与函数相比,服务代表更高层次的应用需求(例如:从读取数据库到打印数据报表的整个流程可以抽象成一种服务,而数据库的读取操作则只能是函数)。SOA根据用户需求,将每一种主要功能都包装成服务的形式,且各服务相互独立,仅以可扩展置标语言(extensive makeup language, XML)进行通信。当任何一种功能需要更新时,只需要更换相应的服务即可。此外,基于SOA架构,可以将若干服务自由组合,以快速形成新的系统。例如:可以将潮流计算包装成一个服务,这样对于任何需要进行潮流计算的任务,只需要将潮流计算服务和其他相关服务在线组合即可。可见,应用SOA可以极大地提高系统的灵活性和软件开发升级的速度。当然,提高软件的抽象层次一般是以牺牲通信效率为代价的。总结软件开发方法的发展历史可知,从面向过程到面向对象,再到面向服务,软件开发的总体发展趋势就是抽象层次的不断提高,这和软件本身的复杂性不断提高是相适应的。随着电力系统的不断发展,电力信息系统本身的功能不断增多,结构日趋复杂,这会给利用传统开发方法的开发人员带来越来越大的困难。因此,提高软件开发的抽象层次是一个必然趋势。对于通信效率问题,可以通过适当定义服务的抽象层次以求得平衡。

2)Apache

Apache是目前应用最广泛的Web服务器端软件,其支持所有主流的Web服务器功能,如网站内容管理、服务器端编程、流量管理、网址重写(URL rewriting)、安全传输层(transport layer security,TLS)和安全套接层(secure socket layer,SSL)加密等。由于Apache系开源软件,其源代码完全公开并可以免费使用,因此,可用于实现云计算平台的Web层功能。

3)MySQL

MySQL是世界上应用最广泛的开源数据库引擎,具有高可靠性、高扩展性和完全免费等优点,因此,在超过数百万的网站和公司中得到了广泛应用。可用MySQL实现云计算平台的数据管理层功能。

4)动态负荷分配

负荷分配算法是云计算的核心。动态负荷分配(dynamic load balancing)已经被证明是一类较为有效的分配计算任务的算法[8,9]。其基本原理是根据各个计算设备的计算速度快慢动态分配任务;计算速度快的设备分配的任务较大,速度慢的则分配的较小,以保证各计算设备基本上同时返还结果。对于大规模云计算平台,还可以考虑使用任务复制(job replication) 的方法来提高可靠性,也即将每一个子任务复制若干份,发给多个计算设备同时执行,从而避免因为某个设备发生故障而需要重新分配子任务所导致的整体计算效率被拖慢的情况。

除了上面讨论的内容外,目前还存在多种可用于实现云计算的商用或开源软件技术,如Google MapReduce、Google File System(GFS)、微软的Dryad/DryadLINQ、开源分布式计算框架Hadoop等。考虑到电力系统是国家重要基础设施,我们认为电力系统云计算平台的实现应尽量以开源软件技术为基础。

2.2 云计算在电力系统中应用的展望

如前所述,由于云计算具有计算和存储能力强大、系统可动态扩展、便于计算资源共享和优化配置、便于软件开发和升级、便于用户使用等诸多优点,其在电力系统中有广阔的应用前景。下面讨论电力系统分析中可以应用云计算的几个重要领域。

1)安全分析

时域仿真是电力系统暂态稳定分析的重要途径之一。然而,对于大规模电力系统而言,时域仿真的计算量很大,因此,目前尚只能应用于离线分析。到目前为止,已经提出了多种基于并行和分布式技术的暂态稳定时域仿真算法。例如:文献[10]应用功能分解和域分解法(functional decomposition and domain decomposition)在集群机上进行暂态稳定分析;文献[11]应用网络分解法实现了小系统的实时仿真;文献[12]提出了一种考虑大规模网络特性和多个控制中心协作的分布式时域仿真算法。未来可望利用云计算进一步提高对大系统进行暂态稳定时域仿真的速度,以最终实现在线分析。

另一个适于应用云计算的是概率小干扰稳定分析。传统的小干扰稳定分析一般是确定性的,这与电力系统运行所固有的随机性是矛盾的。利用Monte Carlo仿真可以方便地处理小干扰稳定分析中的随机因素,但这种方法对计算平台的计算和存储能力要求很高。文献[13]提出了一种基于网格的概率小干扰稳定分析方法,其中的实验结果表明:分布式概率小干扰稳定分析较串行分析在计算速度方面有较大提高。在Monte Carlo仿真中,每一轮仿真是相互独立的,这使得问题可以分解为大量子问题,从而可以充分利用云计算平台的并行计算能力。

2)潮流与最优潮流计算

云计算也可用于提高潮流和最优潮流计算的速度。文献[14]提出了一种基于牛顿法的并行潮流解法,主要适用于通信延迟较少的计算平台,如集群机。文献[15]提出了一种可以计及预想事故的最优潮流并行算法,将需要考虑的预想事故分为若干组,分别分配到多个处理器上作并行分析。文献[16]提出了基于微分进化(differential evolution) 的并行最优无功潮流算法,利用分解与协调技术将问题划分为若干个子问题分别在多个处理器上并行求解。可以预期,在云计算环境下将现有方法改进可以进一步提高计算速度。例如:基于文献[15]的思想,在云计算平台上通过将需要考虑的预想事故进一步细分,可以大大提高计算速度和能够处理的预想事故数目。

概率潮流是考虑电力系统运行不确定性的重要工具[17]。和概率稳定问题相似,Monte Carlo仿真也可以应用于概率潮流之中。考虑到应用于大系统时Monte Carlo仿真的计算量很大,概率潮流也是云计算可以应用的问题之一。

3)系统恢复

大停电后的电力系统恢复是一个很复杂的非线性优化问题。电力工业的市场化运营、远距离互联电力系统的发展、大量分布式电源接入电力系统,这些都在某种意义上给电力系统恢复问题带来了新的挑战。文献[18]提出了基于网格的电力系统恢复方法,可以在电力系统恢复过程中促进不同参与者之间的信息共享和协作,并利用分布式计算提高计算效率。云计算作为电力系统所有成员共享的计算平台,可以更好地促进信息共享和协作,其计算能力也有助于找到复杂互联系统的最优恢复方案。

4)监控和调度

随着电力工业市场化改革的深化和分布式电源不断引入电力系统,未来电力系统可能从集中式控制向分布式控制逐渐转变[19]。通过统一的电力系统云计算平台可以促进各分布式控制中心的信息共享和协作。对大量的小容量分布式电源的监视和控制将成为未来电力系统面临的一个难题。由于未来电力系统中分布式电源的数量可能很大,系统调度和运行控制的计算量将会明显增加,利用云计算则可以较好地解决计算能力不足的问题。云计算很强的可扩展性也有利于随时根据电力系统的规模动态增强计算能力。此外,目前已经提出了基于网格计算的大规模电力监控系统[20]。利用云计算的信息处理能力有助于实现包括配电系统在内的大范围实时监控和信息采集。

5)可靠性评估

传统的电力系统可靠性评估一般采用确定性方法,且通常考虑系统最坏的情况,这就导致较为保守的评估结果和偏高的运行成本。为了计及电力系统运行中的不确定性,到目前为止已经提出了多种概率可靠性分析方法[21,22]。然而,与概率稳定性分析类似,计算效率也是制约概率可靠性分析的瓶颈。文献[23]提出了基于网格计算的概率可靠性分析方法,其实验结果表明分布式计算方法可以大大提高Monte Carlo仿真过程的计算速度。利用云计算可望进一步提高概率可靠性分析的计算速度,以适应系统规模不断扩大所带来的挑战。

上面讨论了云计算技术可望在电力系统中获得应用的几个领域。事实上,由于云计算是一个通用的计算工具,很多电力系统分析软件都可以发布到云计算平台上。如前所述,这将给软件的开发、升级、维护和使用带来很大的便利。此外,云计算也有利于电力系统的各类成员共享信息和协作。总之,构建统一的计算平台将是未来电力系统计算的一个重要发展方向。

2.3 电力系统云计算研究的挑战

目前,云计算仍然处于发展之中,还存在一些没有得到很好解决的技术问题。为了实现云计算在电力系统中的成功应用,下面一些问题有待深入研究。

1)与云计算相适应的电力系统分析并行算法

与传统的集群或小规模分布式计算平台不同,云计算平台可以集成在物理上分布极广的大量计算设备。此外,集群和小规模分布式计算以集中式数据存储和内部网络为基础,这和云计算主要采取分布式存储和利用Internet通信也有显著不同。上述云计算的几个特点决定了现有的并行和分布式电力系统分析算法无法有效发挥云计算平台的计算能力。新的并行算法应针对云计算的特点来设计。例如:新算法应将问题划分为尽量小的子问题,因为组成云计算平台的部分设备计算能力较低,可能无法处理较大的子问题而长时间遭到闲置。还有,由于云计算利用Internet进行通信,其通信延迟较高,因此,新算法应尽量减少各设备间的通信。需要指出,减少设备间通信与对新算法的细粒度要求并不矛盾。云计算应首先估计每个计算设备的计算能力,在此基础上确定分配给每个设备的计算任务量,计算能力强的设备应分配较多的子任务计算量,这样也可以减少设备间的通信。此外,由于云计算采取分布式数据存储方式,为了减少数据传输,新算法应尽量采取“就近处理”方式。需要强调的是,与分布式计算和网格计算类似,云计算针对特定计算任务的效能也受到算法能否并行化的制约,因此,在提高算法并行度的同时应尽量减少网络通信是设计云计算算法时应该遵循的原则。

2)云计算负荷分配算法研究

集群或小规模分布式计算平台一般由性能接近的计算设备组成,这使得它们可以较为简单地处理负荷分配问题。与此相反,组成云计算平台的计算设备可能在计算和存储能力、操作系统、软件平台等方面差别极大。为此,云计算平台就需要对各个设备的计算能力进行监视和预测,并根据其计算能力按比例分配子任务,以使分配到不同设备的子任务的计算时间尽量接近。此外,云计算的负荷分配算法还必须适当考虑Internet通信延迟和数据分布式存储的特点。

3)适用于电力系统的云计算平台物理结构设计

云计算平台的物理结构对其运行性能会有很大的影响。这样,在设计电力系统云计算平台时就必须认真考虑电力系统的特点。例如:电力系统的大量数据来自变电站和配电系统,考虑到Internet的通信延迟,为了减少数据传输,应就近设置数据存储设备,并基于数据本地性原则,为数据存储设备配置相应的计算设备。为了解决通信延迟问题,可以为云计算平台的核心部分 (如控制中心) 建立专用的高性能网络。此外,在设计云计算平台时,还需要考虑怎样布置区域云计算数据中心和中央云计算调度中心,以更好地满足对数据吞吐量、计算精度和拓扑广阔度的需求。出于上述考虑,应改变目前电力系统规划和电力信息系统规划相互孤立的模式,将2种规划统一进行,以提高计算系统的效率。

4)电力系统云计算的安全性

安全性是云计算理论研究和实践中需要解决的重要问题。由于电力系统是重要基础设施,保障电力信息系统的安全性就显得尤为重要。此外,由于电力系统云计算平台可能包括电网公司、发电公司、市场监管机构、投资者、用户等在内的众多不同类型的使用者,如何在促进信息共享的同时保障信息安全是电力系统云计算必须解决的重要问题。另一方面,云计算利用Internet将计算资源互联,并通过标准化接口进一步弱化了硬件与操作系统对软件的约束。这虽然为软件开发和使用提供了便利,却也造成了数据在Internet上的频繁流动,进而对数据的安全性问题提出了更高的要求。

3 结语

云计算是近年来发展迅速的超大规模分布式计算技术。通过集成大量异构的分布式计算资源,云计算平台具有强大的计算和存储能力。建立电力系统云计算平台对解决电力系统各种复杂的计算问题提供了新的途径,有助于实现电力系统在线运行分析与优化控制。

云计算平台除了能为电力系统分析提供计算和存储能力支持外,还具有可扩展性强、硬件投资少、便于软件开发和升级、便于用户使用等诸多优点。这使得云计算有希望取代现有的集中式计算成为未来电力系统核心计算技术。

云计算在电力系统分析中的潜在应用领域包括安全分析、潮流和最优潮流计算、系统恢复、监控、调度、可靠性分析等很多方面。此外,利用SaaS技术,很多电力系统分析软件都可以发布到云计算平台上,从而有望建立基于云计算的电力系统统一计算平台。

云计算技术还在不断发展之中,而其在电力系统中的应用则刚刚起步。与云计算相适应的电力系统分析并行算法、云计算的负荷分配、云计算平台的设计和云计算的安全性等将是未来电力系统云计算研究需要重点解决的核心问题。

摘要：针对传统电力系统计算平台在计算、存储、信息集成和分析等方面的不足,提出建立基于云计算的电力系统计算平台。首先概述了云计算的基本概念和主要特征,并比较了云计算和另一种大规模分布式计算模式——网格计算的不同。从物理组成、系统架构、软件技术等方面详细讨论了电力系统云计算平台的实现。之后,展望了云计算在电力系统安全分析、潮流与优化潮流计算、系统恢复、监控、调度、可靠性分析等领域的应用前景。最后,讨论了电力系统云计算研究中有待解决的几个重要问题。

电力系统潮流计算问答题. 篇5

1.什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？

潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。

2.☆☆☆☆潮流计算有哪些待求量、已知量？（已知量：

1、电力系统网络结构、参数

2、决定系统运行状态的边界条件 待求量：系统稳态运行状态 例如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等）

通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。3.潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？（分成三类：PQ节点、PV节点和平衡节 点，分类依据是给定变量的不同）PU节点（电压控制母线）有功功率Pi和电压幅值Ui为给定。这种类型节点相当于发电机母线节点，或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。PQ节点 注入有功功率Pi和无功功率Qi是给定的。相当于实际电力系统中的一个负荷节点，或有功和无功功率给定的发电机母线。

平衡节点 用来平衡全电网的功率。平衡节点的电压幅值Ui和相角δi是给定的，通常以它的相角为参考点，即取其电压相角为零。一个独立的电力网中只设一个平衡节点。

4.教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。但是后两者不常用。

5.教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。（基于节点导纳矩阵 节点阻抗矩阵的特点：1.不能由等值电路直接求出2.满秩矩阵内存量大3.对角占优矩阵。节点导纳矩阵的特点：1.直观容易形成2.对称阵3.稀疏矩阵（零元素多）：每一行的零元素个数=该节点直接连出的支路数。6.说出至少两种建立节点导纳矩阵的方法，阐述其中一种方法的原理与过程。

方法：1.根据自导纳和互导纳的定义直接求取2.运用一节点关联矩阵计算3.阻抗矩阵的逆矩阵

节点导纳矩阵的形成：1.对角线元素点接地，的求解【除i外的其他节

等于与节点直接相连的的所有支路导纳，只在i节点加单位电压值】解析和2.互导纳析：等于，节点之间直接相连的支路导纳的负值。

（无源网络导纳之间是对称的）解7.潮流计算需要考虑哪些约束条件？

答: 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件： 对控制变量

对没有电源的节点则为

对状态变量的约束条件则是

对某些状态变量还有如下的约束条件

8.对采用计算机计算潮流的算法有哪些基本要求？为什么有这些要求？ 答：1.要给定初值。

计算机计算潮流的算法大多采用迭代法，对于迭代法，只有在给定初值的情况下才能够进行迭代。

2.进行有限次迭代，每进行一次迭代都要计算精度，进行检验。

在采用迭代法时，当结果满足精度即可将该结果潮流计算的结果，因此，算法应在每一次迭代后，验证是否符合精度，进而判断是否结束进程。3.能够在有限步骤，有限时间内完成，避免成为死循环。

9.高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法的主要不同是什么？高斯赛德尔法既可用以解线性方程组，也可以用以解非线性方程组。一阶收敛，对初值要求很低。迭代时除平衡节点儿外，其他节点儿的电压都将变化，而这一情况不符合PV节点儿电压大小不变的约定。因此，每次迭代求得

这些节点儿的电压后，应对它们的大小按给定值修正，并据此调整这些节点儿注入的无功功率。这是运用高斯赛德尔进行潮流计算的特殊之处。

牛顿拉夫逊法是常用的解非线性方程组的方法，初值要选择比较接近它们的精确解，收敛速度快二阶收敛。

10.牛顿-拉夫逊法与有功-无功分解法的主要不同是什么？

答：1.牛顿法有一个修正方程，且系数矩阵元素为非对称矩阵存储空间大，每次迭代都要变化，重新计算；PQ分解法，两个修正方程式，且系数矩阵是常系数对称阵，要求存储空间小，计算速度快，较适合在线计算。

2.PQ分解法每一步运算速度较牛顿法快，但是，运算步骤多。3.PQ分解法应用范围较牛顿法小，只适和R< 高压电网。

11.采用高斯-赛德尔法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要 12.采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要

13.采用有功-无功（PQ）分解法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？不需要

14.潮流方程是一个非线性方程组吗？为什么？（方程的非线性体现在系统各元件的非线性 上面，强调代数方程主要是为了和后面的短路计算和系统稳定计算计算的微分方程区别开来）

15.采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程的计算过程中，一个重要环节是求解线性方程组。请说明这个线性方程组与潮流方程的关系。（潮流方程应为节点有功功率和无功功率与节点电压、节点导纳之间的关系。而所谓线性方程组即为修正方程式，修正方程式即为潮流方程中节点注入功率和节点电压平方的不平衡量对节点电压的实部和虚部求偏导得到，而不平衡量是由潮流方程中有功和无功经迭代而来）

16.说出至少两种求解线性方程组的数值方法，阐述其中一种方法的计算过程。（线性方程组的求解分为直接求解法和迭代法，直接求解法包括LU分解法和QR分解法，迭代法包括雅可比迭代法和高斯赛德尔迭代法等）

17.有功-无功（PQ）分解法可以求解直角坐标形式的潮流方程吗？为什么？（不可以，因为P-Q分解法潮流计算派生于以极坐标表示时的牛顿拉夫逊法）

18.通过查找资料，比较潮流方程的直角坐标形式、极坐标形式和混合坐标形式。（直角坐标：有2n-2个修正方程式，极坐标：有n+m-2个修正方程式）

19.求解同一个潮流方程采用牛顿-拉夫逊法和有功-无功（PQ）分解法，哪种方法的迭代次数多？每一步迭代过程中，哪种方法计算量较大？总体而言，那种方法计算效率更高、速度更快？（PQ分解法计算时要求的迭代次数多，牛顿拉夫逊法的每一步迭代过程计算量较大，总体而言，PQ分解法较好）

20.高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法中，哪种方法对初值要求较低？（高斯赛德尔法对初值要求比较低）

21.潮流计算过程中出现PV节点无功功率超出给定限额，对什么样的实际物理情况？在计算中应如何处理？（PV节点注入无功功率超出给定限额，即出现了

或的情况。为了保证电源设备的安全运行，取定值或定值而任凭相应节点的电压大小偏移给定值，即在迭代过程中让某些PV节点转化为PQ节点）

22.PV节点向PQ节点转化，在高斯-赛德尔法和牛顿-拉夫逊法的处理方式有什么不同？（采用高斯赛德尔法时，PV节点向PQ节点的转化，不会影响迭代格式，而采用牛顿拉夫逊法时会影响其迭代格式）

23.采用有功-无功（PQ）分解法计算潮流，修正方程式系数矩阵每次迭代是否需要重新计算？若出现PV节点无功越限情况，应如何处理？修正方程式会不会发生变化？（不需要重新计算，PQ分解法中修正方程式系数矩阵恒定不变）

24.牛顿-拉夫逊法和有功-无功（PQ）分解法比较来看，修正方程式在存储规模上有什么不同？计算量上有什么不同？为什么？（PQ分解法在存储规模和计算量上要少于牛顿拉夫逊法，这是由于PQ分解法以迭代过程中保持不变的系数矩阵、替代起变化的系数矩阵J）25.教材第三章手算潮流，给定末端负荷功率和始端电压，则需反复推算才能获得同时满足末端负荷功率和始端电压两个限制条件的潮流结果。你认为这种迭代过程从数学角度看，更接近于高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法还是有功-无功（PQ）分解法？为什么?（更接近于高斯赛德尔法，由高斯赛德尔法的迭代格式可以知道，带入方程组系数和第k项的值可以求出第k+1项的值，这与手算潮流时的前推回代方法一致）

26.为什么有功-无功（PQ）分解法计算潮流存储修正方程式系数的所需内存数量要比牛顿-拉夫逊法少？（与牛顿拉夫逊法相比，PQ分解法的修正方程式以一个n-1阶和一个m-1阶系数矩阵和替代了原有的n+m-2阶系数矩阵J，在提高了计算速度的同时，降低了对系数所需内存数量的要求）

27.为什么有功-无功（PQ）分解法修正方程式系数矩阵各元素为常数？（PQ分解法对修正方程式系数矩阵进行了分解，并做以简化，1、建设各元件电抗远大于电阻，则子阵N、J可略去，又根据自导纳定义，子阵H和L中对角线元素

和，则子阵H和L中非对角线元素

和

中各元素为常数）

2、假设而其中均为常数，故系数矩阵28.电力系统的无功电源有哪些？各自有什么主要特点？（1.发电机：是最基本的无功功率电源2.电容器和调相机:电容器只能向系统供应感性无功，其感性无功功率与其端电压的平方成正比3.静止补偿器和静止调相机：依靠的仍是其中的电容器 4.联电抗器：它不是电源而是负荷，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率，对高压远距离输电线路可以提高输送能力，降低过电压等作用）

29.简要说明电力系统电压调整的目的和重要性。（电压是电力的重要体现方面，也是衡量电能质量优与差的重要指标，同时，电压的不稳定，也会对输电、配电等环节造成严重的危害，对整个电网造成损失。电压也是电力系统无功功率供需平衡的具体表现，所以，电压的高低与稳定影响到的也不单单是电力质量的问题，而是整个供电环境和运行系统的问题。因此，进行电压调整可以提高电能质量，保证无功功率平衡，稳定运行环境）

浅谈电力营销中计算机系统的应用 篇6

【关键词】计算机系统;电力营销;工作内容;应用

近年来，随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，我国对电力的需求不断增加，这对电力发展提出了新的要求和挑战。为了顺应时代发展潮流和满足现实发展需要，我国电力也开始走向营销之路，通过营销促进电力企业的发展，使电力企业在愈演愈烈的市场竞争环境中立于不败之地。从现实情况来看，目前我国电力营销中存在科技化、信息化水平低等问题，导致电力营销中信息资源利用率低，共享程度差，这样不仅影响了电力营销的工作效率，而且对电力营销客服质量也产生了重大影响，不利于电力营销工作的顺利开展。在这种形势背景下，引入计算机系统非常必要。在电力营销中，计算机系统的接入不仅可以在很大程度上提高工作效率，而且还在一定程度上节约了人力和物力资源，降低了电力企业成本，对于提高电力企业的经济效益具有重大意义。由此可见，在电力营销工作中，计算机系统的应用具有必要性和重要性，意义重大。下面，我们就结合电力营销实际情况，对计算机系统的具体应用等相关问题进行介绍和分析。

一、电力营销中计算机系统构建的基本原则

正如上文所述，计算机系统在电力营销中的应用具有重要性和必要性。那么，在具体的操作过程中，电力营销中计算机系统的建立需要遵循哪些原则呢？具体来讲，主要表现在以下两个方面。第一，遵循客户至上原则。客户的需求是电力企业发展的重要驱动力，在市场经济环境下，竞争越来越激烈，为了提高电力企业的竞争力，电力营销中必须在更大程度上满足客户的需求。因此，在电力营销工作中，企业要树立客户至上理念，更好地满足客户的多方面需求，为客户提供更加满意的服务，这样才能获取更多的经济效益，实现企业的可持续发展。所以，在电力营销中构建计算机系统的时候也要遵循客户至上原则，从而为客户提供优质的服务，不断提高电力营销水平。第二，遵循以效益为核心的原则。在我国，虽然很多电力企业都是国有企业，在运行过程中需要兼顾社会效益。但是，作为一个企业，获取经济利益是它的最终目的，电力企业也不例外。另外，在经济社会发展新时期，随着市场经济和企业改革的深入发展，电力企业进行转型，他们开始改变过去的计划经营模式，逐渐走向市场，在市场经济条件下，电力企业更要实现经济利益最大化为发展目标，为广大用电客户提高优质的服务，不断增强市场竞争力，在激烈的市场竞争环境中立于不败之地。简而言之，在电力营销中建设计算机系统需要遵循以利益为核心的基本原则。

二、电力营销中计算机系统的应用

1.电力营销中计算机系统的建立

在电力营销中，从电力企业实际情况出发，遵循客户至上和经济利益为核心的基本原则，我们就可以建立计算机系统。具体来讲，计算机系统的构建包括规划、分析、设计、实施以及运行等五个方面。下面，我们就分别对这些方面进行介绍。第一，系统规划。在计算机系统规划中，我们需要注意以下几个问题。首先，明确电力营销的目标，确定电力营销中管理系统的基本结构。其次，了解新形势的发展变化，使电力营销工作与现实需要有机地结合在一起。最后，分析电力营销管理中存在的问题，不断优化电力营销管理水平。第二，系统分析。在电力营销工作中，所谓计算机系统分析就是通过对已有信息的调研，并在此基础上对这些信息进行一定的处理和描述，从而为最佳方案的选择提供条件，使新的业务系统与电力企业原有的业务系统联系起来，形成一个更加科学和全面的电力营销业务系统。第三，系统设计。系统设计是电力营销中计算机系统的一个关键性环节。在系统分析的基础上，我们依据相关数据开展系统设计工作，通过模块化的设计，使电力营销形成了流程化的管理机制，这样能够更好地满足电力营销中不同工作岗位的需求。在设计的时候，虽然各个模块独立完成相应的任务，但是通过不同模块之间的协调，可以扩展计算机系统功能。另外，计算机系统设计还要具备错误纠正和提示功能，方便对一些错误进行跟踪。第四，系统实施。在计算机系统模块设计完成之后，我们就可以对其进行调试工作，从而保证系统的正常运行。第五，系统评价。系统评价就是在计算机系统运行的过程中，对其运行状况进行管理和综合评价，从而不断完善计算机系统，使它更好地在电力营销中发挥作用。

2.电力营销中计算机系统的具体应用

目前，随着经济社会的发展和科学技术的进步，计算机系统已经在电力营销中的应用越来越广泛。电力营销中，计算机系统为电力企业构建了一个安全高效的电力营销服务系统，对提高电力营销工作效率和质量具有重要作用。下面，我们就对计算机系统在电力营销中的具体应用进行分析。第一，电能量计量系统。在电能量计量系统中，包括了报表管理、计量档案管理以及报警管理等多个方面的电力营销工作内容。第二，客服服务系统。计算机系统中的客户服务系统是电力企业一个重要的对外窗口。在具体的应用过程中，它主要的工作是负责各种业务的办理和查询，从而为广大客户提供更为全面的综合性服务。第三，电力营销系统。计算机系统中的电力营销系统是一个重要内容，它是一个以客户为中心的综合应用系统，它的主要任务就是给电力客户提供更多的电力数据信息，具体来讲，它包括电费计量、业务扩展、综合查询以及用电监察等多个方面的业务内容。第四，电力调度自动化系统。在电力营销工作中，这个系统利用一些软件对电网进行数据信息采集，并对其进行分析，发挥状态评估和负荷预报等功能，从而保证电网的安全运行。第五，配网自动化系统。这个系统为电力营销工作提供了配网数据维护、配网信息查询以及配网状态监控等功能。第六，在线管理系统。在线管理系统的适用对象主要是针对一些电厂系统，主要负责对电厂中变电站的计量信息进行采集和监控，从而实现对主网的监控和分析。第七，信息管理系统。顧名思义，所谓信息管理系统就是对电力企业中的各种信息资源进行管理，它是电力营销管理中的核心系统。具体来讲，这个系统主要包括科技管理、变电管理、调度管理以及安全监察管理等多个子系统，通过这些子系统作用的发挥，实现对电力企业信息的综合管理。第八，财务管理系统。财务管理是电力企业管理中必不可少的一部分。在计算机系统中，财务管理系统就是对电力企业的各项财务工作进行管理，比如，财务账单、财务报表等。

三、结束语

综上所述，电力营销作为电力企业发展中的一部分，是企业获取经济效益的重要手段，对促进电力企业发展具有重要作用。因此，为了顺应时代发展潮流和满足现实需要，我们必须高度重视电力营销工作。在电力发展新时期，传统的电力营销模式已经不能很好地满足新时期的发展需要，我们需要借助于一些先进的科学技术改善电力营销现状。其中，计算机系统在电力营销中的运用就是一个成功典型。在电力营销中，我们遵循客户至上和经济效益为核心的原则，建立了计算机系统，这个系统综合了电能量计量、客服服务、电力营销、配网自动化、在线管理以及信息管理等多个功能，使电力营销工作更加方便快捷，提高了电力企业服务水平，有利于电力企业经济效益和社会效益的提高，促进了电力企业的新发展，使电力企业能够更好地为我国经济社会发展和人们生产生活提供源源不断的电力资源。

参考文献

[1]王平.计算机系统在电力营销中的应用[J].华东科技（学术版），2014，07（08）：112-113.

[2]廖芳云.计算机系统在电力营销中的应用[J].湖南农机（学术版），2012，03（05）：46-47.

[3]丁娟.计算机技术在电力系统自动化应用发展[J].科技创新导报，2012，02（15）：116-117.

[4]张建林.关于构建电力营销管理系统的探索[J].黑龙江科技信息，2011，07（31）：25-26.

[5]赵宪文.计算机与电力系统自动化技术的有机结合[J].科技传播，2011，04（10）：137-138.

电力计算 篇7

关键词：电力,短路,电流,计算

0 引言

电力系统中为保证电气设备在短路情况下不致损坏, 减轻短路危害和防止故障扩大, 需事先对短路电流进行计算, 以正确选择和检验电气设备, 准确整定电力系统保护装置, 保证电力系统中出现短路时, 保护装置能可靠动作。

1 电力系统发电机短路电流计算思路

按照以往干馈式电力系统网络发电机短路电流的计算思路, 以三台型号相同的静负载发电机作为计算假设, 以便判断电路电流切断是否在保护装置能力范围内, 具体计算方法如下:

1.1 短路电流计算

短路后的第1/2个周期, 短路电流处于最大峰值状态, 其取值计算公式为:

公式中, Ip、Ia、Ib分别表示短路电流的最大峰值、周期分量、非周期分量。

另外短路电流周期分量分别在系统空载时和带负载时发生, 计算公式如下:

短路电流非周期分量是在带负载时发生, 计算方法:

而对于暂态短路电流的初始值, 或者次暂态短路电流的初始值, 需要明确额定电压的代替值, 其中额定电压为VN, 相关计算公式为:

以上公式中, r表示电枢电阻、Xd″表示直轴超瞬变电抗、Xd′表示瞬变电抗、Td″表示周期分量衰减时间常数、Ta表示非周期分量衰减时间常数, 而且这些均为已知参数。

1.2 串联阻抗后等效发电机参数

发电机的串联阻抗, 需要考虑短路电流大小的影响, 以电枢电阻、直轴超瞬变电抗、瞬变电抗等作为计算参数, 计算出短路电流交流分量衰减的时间常数, 计算公式为:

公式中, T″d0表示d轴阻尼绕组时间常数, 基本单位s。

期间在串联阻抗条件下, d轴阻尼绕组时间常数守恒, 只需根据周期分量衰减常数T″d的大小, 即可修正X″d和X′d。

1.3 并联后等效发电机参数

供电网络的发电机并联, 重点兼顾的参数有电枢电阻r_e、直轴超瞬变电抗X″d_e、瞬变电抗X′d_e, 即可进行发电机电阻值的计算, 计算公式如下:

然后结合短路电流的周期分量和非周期分量, 计算得出周期分量和非周期分量的时间常数。

2 电力系统中发电机短路电流计算实例

根据以上电力系统中发电机短路电流计算的理论推导方法, 下面对四川射洪电力系统中金华水电厂发电机短路时的短路支路电流峰值计算为例, 发电机三台型号为SF14-52/7250额定功率14000k VA、额定电压10.5 k V、额定转速115.4 r/min、额定电流962A、额定频率50Hz、直轴暂态电抗xd’0.332 p.u、直轴次暂态电抗xd”0.232 p.u、短路比1.15, 电抗标么值X*单台1.3257/3并联0.4419。计算实例内容分别如下:

2.1 两台机并联短路电流计算

在两台发电机并联的情况下, 闭合全部的开关, 其中出现一个短路点, 而且短路点的左右侧阻抗分别为1.735+j0.511mΩ和0.712+j0.298mΩ。同时借助电力系统的等值电路图, 可分别得出并联发电机单机机段的短路电流峰值。计算结果如下:首先是两台发电机机段阻抗Zc串联状态下等效发电机参数, 均为:电枢电阻2.167mΩ;直轴瞬变电抗19.268mΩ;直轴超瞬变电抗13.478mΩ;非周期分量衰减时间常数21.18ms;周期分量超瞬变衰减时间常数2.977ms;次暂态短路初始值19.287KA;短路电流周期分量12.141KA;短路电流非周期分量16.778KA。其次是两台发电机并联后, 等效发电机G10参数均为:电枢电阻1.183mΩ;直轴瞬变电抗11.573mΩ;直轴超瞬变电抗5.273mΩ;非周期分量衰减时间常数22.18ms;周期分量超瞬变衰减时间常数3.168ms;次暂态短路初始值34.685KA;短路电流周期分量25.152KA;短路电流非周期分量33.669KA。

2.2 三台机并联短路电流计算

假设三台发电机处于并联状态, 并且断开开关K1和K2, 而其他开关全部闭合, 其中短路点等值电路化简计算结果如下:首先是三台发电机与机端阻抗Ze串联后, 等效发电机的参数为:电枢电阻2.166mΩ;直轴瞬变电抗23.288mΩ;直轴超瞬变电抗13.376mΩ;非周期分量衰减时间常数22.17ms;周期分量超瞬变衰减时间常数3.168ms;次暂态短路初始值19.278KA;短路电流周期分量13.243KA;短路电流非周期分量16.778KA。计算结果与三台发电机机段阻抗Zc串联状态下等效发电机参数一致。其次是发电机并联后, 等效发电机G30的参数为:电枢电阻1.165mΩ;直轴瞬变电抗11.573mΩ;直轴超瞬变电抗7.293mΩ;非周期分量衰减时间常数21.37ms;周期分量超瞬变衰减时间常数3.168ms;次暂态短路初始值37.885KA;短路电流周期分量25.152KA;短路电流非周期分量32.889KA。再次是发电机与机端阻抗Zf串联后, 等效发电机G30′参数为:电枢电阻3.645mΩ;直轴瞬变电抗12.728mΩ;直轴超瞬变电抗7.228mΩ;非周期分量衰减时间常数7.543ms;周期分量超瞬变衰减时间常数7.894ms;次暂态短路电流初始值30.051KA;暂态短路电流初始值20.124KA;短路电流周期分量22.293KA;短路电流非周期分量10.924KA。

3 相关计算模型软件编制

基于以上电力系统短路电流计算的方法和内容, 在此基础上编制一套实用型的计算软件, 以便在选择和清除网络短路点的前提下, 计算出短路点短路电流的参数, 并判断系统发电机是否带负载。关于软件的编制, 其平台为可视化用户界面设计功能, 并使用命令按钮、文本框、菜单编辑器、标签框、卡片盒和文件列表框, 在确保平台语言特征和数据处理能力等符合要求的情况下, 调用相同的变量组, 分别定义变量和输入参数, 其中单击运行的方式是前后母排开关闭合和双/单跨接线连接, 双机运行的方式是双击异侧、前后母排开关闭合、双跨接线连接;三机运行的方式前后母排开关闭合, 双跨接线连接。最后在明确单机、二机、三机运行方式的情况下, 按照单线原理图, 选择具体的短路点, 然后对短路支路进行判断, 并计算出短路点两端支路阻抗和短路点短路电流。

4 结束语

通过研究, 我们基本明确了电力系统短路电流的计算方法, 同时可以看出电力系统短路电流的计算方法具有复杂性的特征, 因此实际电力工程中, 在利用这些计算方法进行实例分析时, 需要结合电力系统的实际情况, 对这些方法予以灵活的应用, 必要时进行调整, 使得计算方法更加完善, 并更加适用于实际电力系统工程。

参考文献

[1]侯龙龙.探讨电力系统短路电流及继电保护整定计算[J].电子技术与软件工程, 2013 (22) :163-165.

[2]姜桂林.浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施[J].科技创新与应用, 2013 (14) :173.

[3]刘楠, 唐晓骏, 马世英, 等.负荷模型对电力系统短路电流计算的影响[J].电网技术, 2011 (8) :144-149.

浅析计算机电力计量管理 篇8

自改革开放以来,我国的社会经济也得到了良好的发展,开始由计划经济向市场经济进行过度。在社会经济发展的过程中,人们也逐渐的认识到数据计量管理工作的重要性,并且将其广泛的应用在工业生产和企业经济发展当中。为了提高我国计量管理水平、尽快做到与国际接轨,国家还提出台计量法;我国结合自身实际情况,经常展开大规模的联检行动,以促进我国电力计量管理事业的健康发展。尽管如此,我国计量管理工作还存在很多缺点,随着市场经济的发展,传统的方式已不能与时代相适应,新设备不断更新、计量体系不断充实等因素使电力计量管理计算机化应运而生。

2 计算机电力计量管理介绍

2.1 拥有种类繁多、功能稳定的管理软件

计算机中的管理软件达百余种,能够自动生成计量工作所需的表格也近百种,这在无形中就减轻了工作人员的工作压力,提高了工作效率和工作质量。

2.2 拥有不可替代的技术

计算机的多功能性决定其具备很多固有的、不可替代的特点。首先,根据计算机最初的总体设计方案,该系统已经设置好数据库的总体结构,并且按照事先制定好的要求设置了总数据库。与此同时,计算机可以根据操作要求和目的进行对功能的分类编排,最后形成符合人脑逻辑的菜单,这份主菜单由多个模块、系统支持,通过运用程序编排技术,依次编排出数个支持主菜单的模块,并且设置好模块、系统与主菜单的调用关系。因为该计算机的控制对象十分复杂,信息含量大,因此,对此类计算机编程的技术要求较普通计算机高很多、难度也大。一种软件的开发包含两种方式,做到双管齐下,起到优化作用。第一种方式是程序结构化。程序结构化是当今软件研发中使用频率最高的一种方法,其主要操作方法就是根据结构化的语言、图表等来描述和说明想表达的内容,其中的符号简单易懂而且形式多样,具有简单明了的特点;第二种是形式化软件开发方式,这种方式与上述的程序结构化方式有很大差异,对编程人员的要求较高,需要其具备较专业的软件开发知识和较强的操作能力,此方法有严格的语法和语义的要求,需要用抽象的数学概念和复杂的符号来描述。将上述两种方式结合使用,可以进行互补,使研发的软件更完整,更精确。该计算机不仅在编程上采用了先进的方式,在数据库设计和语言编程上也下了很大的功夫:采用了国际上很流行的面向对象编程技术和编程思想。此项技术可以很好的适应计算机处理对象复杂化情况;应用程序则是采用了先进的高度集成化方法,把上述的面向对象的程序开发方法巧妙的融入其中,并且采用公共的接口:用同一接口进行对不同复杂数据的转换,在对相同数据进行转换时也是用同一接口,只是变换一下开关。这种操作方法具有简单、快捷、自动化程度高等特点,可以较简单的完成对复杂数据的处理。在数据存储、数据查询等方面也进行了调整。内存量变大、变灵活,可以随时根据要求进行工作,进而可以提高工作人员的工作效率;在查询数据方面也方便了很多,可是在短时间内对复杂数据进行查询、提取。

3 计算机电力计量管理的实施

3.1 需求分析

随着经济的发展、科技的进步,我国对电力计量工作提出了新的要求,时效性成为了计量工作在新时期的目标。随着新设备的不断增加、软硬件设备的不断更新,传统的靠人力进行补充修理统计的管理方法显然已经不合适,消耗大量的人力物力效果也不尽如人意。计算机逐渐成为了一个电力计量管理工作中的重要工具,计算机可以高效、准确的对大量原始数据进行处理,效果与传统的人力方式相比也好很多。实践证明,电力计量管理计算机化是适应时代要求的有效措施。

3.2 电力计量管理系统的测试和实施

电力计量管理系统软件编写后,还需要进行一系列的测试,通过专业人员模拟计量管理人员的操作,来测试软件的健壮性和稳定性,当发现软件有缺陷时,需要反馈给程序员进行重新编写,必要时进行需求分析,进而优化软件,直到软件性能稳定,此后再开始对计量管理软件实施,在实施过程中,程序员和相关的资料录入员一道,先把基础的数据库建立起来,完善数据库表,在实施过程中,实施工程师和企业计量管理人员全员参与,实施工程师要定期对使用这套系统的人员进行培训,让这些操作人员充分理解,才能够保证这套系统今后的稳定运行。

4 计算机电力计量管理系统的主要特点

⑴功能丰富。本套系统涉及到的自动化表格就超过70种,能够实现各种自动化搜索和在线提醒功能,采用的B/S架构实现了基于局域网的操作和管理,各种计量管理功能超过400个,有效的解决了电力企业在计量管理方面存在漏检、计量器具管理混乱的问题。⑵本套系统采用的技术比较先进,采用现在主流的基于WEB方式的B/S架构,实现了用户通过网络进行管理,图形化的操作界面更容易让操作人员掌握,同时本套系统的模块化设计更支持系统的扩展,有利于系统的维护。

5 结语

目前,在企业发展和管理过程中,人们也逐渐的认识到计量管理工作的重要性,并且将其广泛的应用在人们的正常生活和工业生产当中。目前,许多电力企业在发展过程中,都采用计算机电力计量的方法对其进行管理控制,这不仅提高了计量管理工作的效率,还有效节约了计量管理的成本,对我国电力行业发展中有着十分重要的意义。

参考文献

[1]孙山,段超.电力计量信息管理系统的设计研究[J].中国高新技术企业,2008(4).

电力线路最大输送容量的研究计算 篇9

如图1所示, 设, 设已知和波阻抗CZ, 则线路首端电压的表达式为【1】

上式表明, 当负荷阻抗等于线路波阻抗时, 线路上各点电压、电流只有相位差而无幅值差。如果线路首端电压为额定电压UN时, 沿线各点电压均为UN, 这时输电线路传输的功率称为自然功率Pn, 即

不同电压等级线路的自然功率如表1所示

根据 (2) 式和表1, 可算出线路的波阻抗如表2所示。

(二) 电力线路最大输送功率的四个限制条件

式中, Pn——线路的自然功率, δ——输电线路的允许传输角δ=25o～30o, β=6o/100km, l为线路长度。

当取δ=30o时, 得输电线路的静稳极限功率

2. 电力线路的经济输送容量

式中, Imax为线路最大负荷电流, J为线路的经济电流密度, 对于铝导线, 当最大负荷利用小时Tmax≤3000h时, J=1.65 (A⋅mm2) , Tmax=3000～5000h时, J=.115 (A⋅mm2) , Tmax=≥5000h时, J=09. (A⋅mm2) 。由和 (5) 式, 可得线路的经济输送容量公式如下:

式中, A为导线标称截面, J为经济电流密度。

3.10%电压损失限制的最大输送容量

由文献[2]和[3]中可查得相应电压级, 电压损失在ΔU%=10%UN时的负荷距M=P⋅L (MW⋅km) , 则得线路电压损失不超过10%的最大允许输送功率

式中, M——负荷距 (MW⋅km) , L——线路长度 (km) 。

4. 导线容许发热条件限制的最大输送容量

查文献[3]可得铝导线在25oC时的安全电流Ial, 实际环境温度下的修正系数Kθ, 则实际允许电流为KθIal按发热条件确定的导线最大允许输送容量为

(三) 算例

例一, 某500kv线路, 最高气温θ=45°C, 采用导线LGJQ—300×4, 线路长l=1000km, Tmax=6000h, cosϕ=.099试求其最大输送容量。

解: (1) 经济输送容量

(2) 静稳极限功率

(3) 发热条件限制的最大输送容量

查文献[3]得Kθ=0.74, Ial=690×4 (A) , 所以

结论:采用4×LGJQ—300的四分裂500kv线路, 当输送距离1000km时, 决定其输送容量的是静稳极限功率, 仅为519MW, 小于线路的经济输送容量935MW, 应采用串联电容补偿来缩短电气距离或设置线路中点电源, 把长线分成短线, 以提高线路的输送功率。

例二, 某220kv线路, l=300km, Tmax=5500h, cosϕ=09., 采用LGJ—240导线, 求其最大允许输送容量。

解: (1) 10%电压损失限制的最大输送容量

查文献[3]得M=14680 (MW.km) , 则

(2) 经济输送容量

(3) 静稳极限功率

(4) 导线安全电流允许的最大输送容量

查文献[3]得, 安全电流Ial=610A, θ=45°C, Kθ=.074则

结论:220kv线路输送距离达300 km时, 决定其最大输送容量的是10%电压损失限制条件。

例三, 某100 km的110kv线路, Tamx=5500h, cosϕ=.09, θ=40°C, 采用LGJ—120导线, 求其最大允许输送容量。

解: (1) 10%电压损耗限制的最大输送容量

查文献[3]得, LGJ—120导线的负荷距M=2545 (MW.km) , 则

(2) 经济输送容量, Tmax=5500h时, J= (9.0A⋅mm 2) , 所以

(3) 静稳极限功率

(4) 导线安全电流允许的最大输送容量

查文献[3]得, θ=40°C时, Kθ=0.81, LGJ—120的Ial=380A, 所以

结论:100 km长的110kv线路, 采用LGJ—120导线时, 线路的经济输送容量为20MW, 最大允许输送容量为25MVA。

例四, 某35kv线路, 线路长30公里, cosϕ=0.85, 采用LMJ—95导线, 负荷距M=PL=212 (MW.km) , 求其最大允许输送容量。 (已知Tmax=4500h, J=1.15A⋅mm2)

解: (1) 10%电压损失限制的最大输送容量

(2) 经济输送容量

(3) 静稳极限功率

(4) 导线安全电流允许的最大输送容量

查文献[3]得, Ial=380A, Kθ=.081, 则

结论:30公里长的35kv线路, 采用LMJ—95导线时, 经济输送容量为6.6MW, 最大允许输送功率为7MW。

例五, 某10kv线路, 线路长度10km, cosϕ=0.85, θ=40°C, 采用LMJ—50导线, 负荷距M=PL=11600 (kw.km) , 求其最大允许输送功率。 (已知Tmax=4000h, J=1.15A⋅mm 2)

解: (1) 10%电压损失限制的最大输送功率

(2) 经济输送容量

(3) 静稳极限功率

(4) 导线安全电流允许的最大输送容量

查文献[3]得, LMJ—50导线的Ial=220A, Kθ=.081, θ=40°C, 则

结论:10公里长的10 km线路, 采用LMJ—50导线时, 线路经济输送功率为995 kw, 最大允许输送功率为1160 kw。

(四) 结束语

综上所述, 可得出以下结论:

(1) 电力线路最大输送功率的四个限制条件是: (1) 静稳极限功率; (2) 线路经济输送容量; (3) 10%电压损失的负荷距给定的最大输送功率; (4) 导线容许极限的最大输送容量。

(2) 影响500kv远距离输电线路输送容量的限制因素主要是静稳极限功率和经济容量。

(3) 影响220kv、110kv线路输送容量的主要因素是10%电压损失限制和经济容量。

(4) 影响35kv、10kv线路输送容量的主要因素也是10%电压损失限制和经济容量。

参考文献

[1]杜文学.电力系统[M].北京:中国电力出版社, 2007.

[2]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].北京:中国电力出版社, 1998.

试析电力营业管理计算机模式 篇10

用电营业使用计算机在我国近十几年的事,全国发展极不平衡,到目前为止, 多数都还停留在电费计算、信息处理阶段,极不规范。近年来开始发展网络,多数都是由计算机供应商或软件公司根据各单位的机构功能设计建立的,距实用化、 无纸化办公还差的很远。根本谈不上设计的合理性、科学性。尤其是INTER网络的发展,更迫切需要用电营业计算机管理模式规范化,以便更方便的实现信息共享。

2基本模式

(1) 宗旨和目标:用电营业现代化的宗旨在于加强营业管理,提高工作效率, 增加供电经济效益。它的目标是利用计算机这一技术手段,抄、核、收、装、验、接等用电营业管理的各个环节管起来,提高管理的科学性和透明度,克服管理中的人为因素,减少偷、漏和不明损失。为负荷预测、电网发展提供数据,达到无纸化办公。

(2) 电量数据采集和汇集:

1) 向负荷控制一般均应有该项功能, 系统供电量也可以使用此方式。

2) 应用有线( 电话网) 远方采集专用变压器户,即315干伏安以下的专用变压器户。目前一些厂家多生产四只表的远程装置,有功表、无功表、照明表够用了。一般这类用户在营业所应有一台专用的计算机收集。

3) 应用低压电力线载波或有线( 闭路电视线载波) 集中器采集居民区各户的电量,集中器的数据通过电话网传送到营业所抄收的计算机上。一般一只集中器要采集500个居民户。

4) 手持抄表机是上述三种数据采集器的补充。上述三种采集器多有故障即

可用手持抄表机抄录,零星用户即不便使用以上三种方式采集的数据或没有采用上述方法采集的数据都要用手持抄表机来收集。

(3) 营业所采集到的电量数据应分别汇集处理后入数据库,汇集处理应遵守以下原则:

1) 用负荷控制采集的数据要加工处理后汇集到配电线路的代号上,或者汇集到母线的代号上( 即主变压器上的代号上)。存入营业信息网数据库里。

2) 用远方采集器收集的数据同样要加工处理后汇集到配电线路的代号上,存人营业情息网数据库。

3) 同样用集中器采集的数据经过加工处理后汇集到配电变压器的代号上,存入营业信息网数据库。

4) 采集的数据加工处理必须慎重,一是采集的数据要校对,二是处理运算要校对,避免错误是十分重要的。这类校对可以用机器校对和人工校对来实现。机器校对可设置误差范围软件,超出范围的应报警提示,以便工作人员审查;人工校对也称稽查,应着重关键性参数审查,如电流、 电压、互感器变比、电表常数、电量与上月抄录相差悬殊的用户,或者抽查部分用户进行稽查,核查计算的正确性。人工校对应设专用的终端。

5) 关口表电量采集也应用上述办法实现。这样就能保证供电量与售电量抄录的同时性。这时供电局( 公司) 的线路损耗才可能是准确的。

(4) 电费子系统应包括两部分:

1) 应收电费系统:它包括依据用户档案和供电合同,从数额库取出电量,依据现行电价计算出应付电费,并且经过审核无误后,制表发送户( 收费点),或- 面将数据送数据库,一面将数据发送到银行收费( 划拨)。这里可根据工作量的划分成专用户核算,大户核算、小户核算等。

2) 实收电费系统 :它从应收电费或数据库中取出应收信息,与从银行、用户 ( 收费点 ) 返回来的信息进行实收、消单。同时制表送财务会计与信息数据库。同样根据工作量大小可分成专用户实收、大户实收、小户实收等。为了核对应收与实收柑符,所有发票应使用条码技术编号,这样实收电费与应收电费可以使用消单机,极容易核对,这样可以大量节省人力。

(5) 报装子系统:上述收费子系统,电量采集系统中都需要用户的信息资料,这类信息靠报装子系统来提供,因此,该系统应按以下要求建立。

1) 用户信息档案的唯一性。从开户编号开始,信息档案必需保持唯一,不得与其它任何用户的开户号相重复。

2) 用户信息档案的准确性。包括用户的名称、地址、电话、用电性质、容量、供电线路、供电变压器等。

3) 用户工作票的建立,包括传递流程,审批权限划分、密码设置、现场勘察、 供电方案、工程施工记录、工程质量检查与验收、配备表计、安装表计、签订供用电合同和送电等。

4) 未送电的工作票信息仅限于传递流程中的各个岗位相互取用。送电后的工作票才送到营业信息中心,以于电费和其它于系统使用。

5) 现场勘察携带计算机记录的供电方案应能方便的输入报装子系统。

6) 报装子系统应能方便地从信息中心数据库中取得配电系统地理图形和配电线路、变压器的负荷、容量、参数等。

7) 根据工作量的大小可分成大户、小户工作站。

8) 用户工作票电子化后用户申请还是要的,它是报装依据的文档资料,可以扫描输入计算机。电话申请的应该用录音机录下来,并转化为文字资料,扫描输入计算机,存入数据库。

9) 用户的增加容量和减少容量应填写变更申请,更改信息同样需要填写工作票和录音,以保持用户文笔底稿或录音带。

10) 用户报装完成装表送电后,用户全部信息存储至信息中心数据库,已备网上用户查询、引用。

电力计算 篇11

关键词：电力系统；计算机网络；安全防护

中图分类号：TP393.08

近年来，我国信息网络技术取得了快速发展，使得各行各业对计算机网络的依赖程度也越来越高，这产生了巨大的社会和经济效益。计算机网络硬件性能与软件功能的不断提升，使其实际应用范围也不断扩大，这在给人们带来便利的同时，也因为网络本身的特点，使其容易遭受病毒和黑客攻击的侵害，加大了网络系统运营安全方面的风险。

计算机网络促进了电力系统的建设和发展，可以这样说，现代化电力系统的运行、监控和保护都离不开计算机网络的应用，但这同时也带来了安全方面的挑战，加之很多基层电力企业的计算机网络硬件设施不完备、信息系统维护不到位，使当前电力系统计算机网络的信息安全可能面临的安全问题更加严重。本文对电力系统计算机网络信息安全存在的问题进行了分析，并提出了应对措施。

1 电力系统计算机网络的安全现状

1.1 计算机网络硬件设施不完备

目前，很多电力企业的计算机网络硬件设施都存在不完备的问题，已投入运行的一些网络设备也缺乏必要的安全维护，这给电力系统的安全运行带来了较大的隐患。一方面，网络硬件设施尤其是安全防护设施的投入不到位，使得很多基层电力企业的计算机网络系统处于一个“低设防”的状态，在面对计算机病毒入侵等外部威胁时，造成整个网络的信息安全都面临严重威胁；另一方面，部分电力企业计算机网络的内部运行环境较差，机房内部存在着线路不清、设备摆放混乱、对系统安全运行环境不按时进行检查以及机房工作环境达标等问题。

1.2 电力系统计算机网络存在系统漏洞

无论是计算机本身的操作系统还是基础数据库系统，都不可避免地会存在一些安全漏洞，电力系统也不例外。缓冲区溢出是来自外部攻击最容易被利用的系统漏洞。计算机网络在接受限制长度范围内的数据时一般不检查程序以及缓冲区域的变化，造成溢出部分被放在堆栈内，而这很容易被外部黑客利用。黑客在攻击电力系统时，如果采用能够投入攻击的非法字符，就有相当大的几率给网络局部造成较大的损害。另外，采用拒绝服务器等攻击手段来破坏电力系统的计算机网络也是比较常见的，即通过向系统发送大量的非法请求，造成电力系统的工作量变大，使合法请求被拒绝接受，严重时甚至可能造成系统崩溃。最后，还要清醒的认识到，在当前各电力企业使用的一些网络信息管理系统中，由我国自主研发的系统占有相当大的比例，但我国计算机网络系统的研发事业起步较晚，在系统的安全防护问题上还存在一定的短板，这也会給电力企业的系统运行造成威胁。

1.3 计算机病毒入侵

当前，计算机病毒入侵也是对网络安全的最大威胁之一。计算机病毒拥有着与生物病毒类似的特性，可以通过复制的手段在整个网络的计算机终端间进行感染。尤其是现在各种病毒的攻击行为和破坏手段多种多样，具有独特的复制能力和传染能力，并且存在着彻底清除困难的问题。一些病毒除了具备复制能力外，甚至还能将一些正常程序“污染”，甚至使其成为病毒传播的载体。但与此相对应的是，电力系统计算机网络的功能定位决定了它不可能处于全封闭状态，其内部网络必须与外网连接来进行信息的实时交换，这也给电力系统计算机网络的安全防护工作增加了难度。

1.4 信息系统维护不到位

电力系统计算机网络体系中存在一些自身的安全漏洞，需要定期的进行漏洞扫描，但在实际工作中，很多电力企业只注重计算机网络的建设，而对系统的维护管理却缺乏充分重视。一方面因为缺乏计算机网络信息安全防护方面的意识，使得电力企业工作环境并不安全，部分工作人员对信息系统的使用更是非常随意，例如U盘、移动硬盘、智能手机等移动介质在网络终端计算机上的使用非常随便，这可能造成病毒程序的侵入；另一方面，电力企业尤其是基层企业中往往还存在着不重视网络信息安全教育和培训的问题，部分系统维护人员专业水平不能适应电力系统对计算机网络信息安全维护的需求，影响电力系统计算机网络安全防护工作的正常开展。

2 应对措施

2.1 技术层面

（1）加强对网络安全态势的感知。运用网络安全态势感知技术，以加强对电力系统计算机网络安全隐患的感知，从而为隐患早发现、早处理打下坚实的基础。（2）加强物理隔离力度。采用网络隔离措施已成为计算机网络信息安全体系中不可缺少的一项重要安全防护手段。强化电力系统内、外网之间的物理隔离不仅是防范非法入侵、防止内部重要信息泄露的一个重要环节，还是保护硬件设备和网络链路免遭自然灾害影响的一项重要举措。（3）对网络入侵进行检测。在电力系统计算机网络的主服务器和主要网络边界部署入侵检测系统，通过对网络访问行为的监视和分析，判断其是否属于合法访问的范畴。一旦锁定那些具有威胁性的入侵对象，就要立即阻挡非法访问，同时以多种形式（包括短信、警铃等）向安全管理人员进行告知，并自动生成应急预案。（4）完善计算机数据加密技术。对电力系统的计算机网络进行数据加密是非常重要的。为了确保电力系统计算机网络的信息安全，电力企业应该根据实际情况和不同的需求选择不同的加密方法。（5）提高网络硬件和软件的安全性。对于硬件方面来说，要加大对安全防护硬件方面的投入，例如在电力系统内网和外网之间部署防病毒的网关。对于软件方面带来的威胁，要加强对病毒的管理，尤其是对病毒特征码的全面及时更新，并及时对每一种病毒可能对电力系统造成的威胁进行安全方面的评估，制定安全防护预案。此外，在电力系统计算机网络中的所有服务器和工作站上都应该部署防病毒软件的客户端。对于黑客方面的攻击，除了要在所有服务器和工作站上部署单机版的防火墙软件外，还要对整个系统部署统一的防范非法访问措施，以确保整个网络信息系统的安全。

2.2 管理层面

首先要从电力企业的管理层做起，对电力系统计算机网络安全问题进行充分重视，并对全体工作人员进行网络信息安全方面的培训，提高他们的安全觉悟。此外，还要加大对网络安全设备和人员方面的投入，一方面可以直接从社会上聘请网络信息方面的专家担任企业网络信息安全方面的顾问，对整个企业的安全防护工作进行统一部署；另一方面可以对网络硬件设施和信息管理软件进行升级，例如部署安全隔离网闸实施双网隔离，也可以对软件系统中存在的安全漏洞进行实时的打补丁处理。

3 结束语

电力系统计算机网络的安全防护工作是一个复杂的、涉及诸多方面的系统工程，并且会随着病毒技术的发展和网络攻击手段的进步而不断发生改变，这给电力系统的信息安全带来了严峻的挑战。电力企业在抓住计算机网络发展带来机遇的同时，还要在网络安全防护方面做到与时俱进，只有不断根据现实的安全威胁采取相应的技术手段和管理措施，才能真正确保电力系统的安全。

参考文献

[1]徐明伟.电力系统计算机网络信息全防护研究[J].电子技术与软件工程，2014（02）：249.

[2]杨贵如.计算机网络安全现状分析与防范对策研究[J].九江学院学报（自然科学版），20130 （02）：50-53.

[3]郏雅敏，戚益中.电力系统信息网络安全漏洞及防护措施[J].科技与企业，2014（21）：66.

[4]张宝月，刘兰.浅谈计算机网络安全和电力企业信息网络的安全防护[J].城乡建设，2011，（22）：26-27.

[5]唐亮.电力系统计算机网络信息安全的防护[J].供用电，2010（01）：44-48.

电力系统潮流计算机仿真分析 篇12

系统仿真是指通过系统模型的试验去研究一个已经存在的, 或者是正在研究设计中的系统的具体过程。要实现系统仿真, 首先要找寻一个实际系统的“替身”, 这个“替身”被称为系统模型。它不是系统原形的复现, 而是按研究的侧重面或实际需要对系统进行简化提炼, 以利于研究者抓住问题的本质或主要矛盾。计算机仿真就是以计算机为工具, 用仿真理论来研究系统。

2 电力系统潮流计算数学模型

2.1 节点分类

(1) PQ节点。

为PQ节点这类节点的有功功率P与无功功率Q是给定的, 节点电压 (V, δ) 是待求的量。通常变电所都是这一类的节点, 由于没有发电设备, 所以发电功率为零, 在有些情况下, 系统中某些发电厂送出的功率在一定时间内为固定时, 该发电厂母线也作为PQ节点。电力系统中的大多数属于这一类型。

(2) PV节点。

这类节点给出的运行参数为该点的有功功率P及电压幅值V, 待求量是该点的无功功率Q及电压向量的角度θ。这种节点在运行中往往要有一定可调节的无功电源, 用以维持给定的电压值。因此, 这种节点是系统中可以调节电压的母线。通常选择有一定无功功率贮备的发电厂母线作为PV节点。当变电所有无功补偿设备时, 也可以作为PV节点处理。

(3) 平衡节点。

平衡节点, 在潮流分布算出以前, 网络中的功率损失是未知的, 因此网络中至少有一个节点的有功功率P不能给定, 这个节点承担了系统的有功功率平衡。另外必须选定一个节点, 指定其电压相位为零, 作为计算各节点电压相位的参考, 这个节点称为基准电压, 它的幅值是给定的。为了计算上的方便, 平衡节点和基准点选为同一个节点, 平衡节点只有一个, 它的电压幅值和相位已给定, 而其有功功率和无功功率是待求量, 一般选择主调频发电厂为平衡节点比较合理。但在潮流计算是也可按照别的原则来选择, 例如, 为了提高导纳矩阵法潮流程序的收敛性, 也可选择出线最多的发电厂作为平衡节点。

2.2 电力网络节点编号优化

(1) 静态地按最少出线支路数编号。

这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数, 然后, 按出线支路数有少到多的节点顺序编号, 当由n个节点的出线支路相同时, 则可以按任意次序对这n个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中, 出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也最少, 因此在消去过程中产成注入元素的可能性比较小。这种方法非常简单, 适用也接 方式比较简单, 即环路较少的电力网。

(2) 动态地按增加出线支路数最少编号。

在上述的方法中, 各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的, 在编号过程中认为固定不变的, 事实上, 在节点消去过程中, 每消去一个节点以后, 与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化 (增加, 减少或保持不变) 。因此, 如果在每消去一个节点后, 立即修正尚未编号节点的出线支路数, 然后选其中支路数最少的一个节点进行编号, 就可以预期得到更好的效果, 动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况, 这种方法也称为半动态优化法。

(3) 动态地按增加出线数最少编号。

这种方法又称为动态优化法。用前两种方法编号, 只能使消去过程中出现支路的可能性减少, 但并一定保证在消去过程中出现的新支路最少。比较严格的方法应该使按消去节点后增加出线数最少的原则编号。具体编号方法如下:根据星网变换的原理, 分别统计消去网络各节点时增加的出线数, 选其中增加出线数在少的被节点编号为第1号节点。确定了第1号节点以后, 即可从网络消去此节点, 相应地修改其余节点的出线数目。然后, 对网络中其余的节点重复以上过程, 顺序编出第2号, 第3号……一直到编完为止。

2.3 潮流计算的约束条件

2.3.1 节点电压必须满足

Vimin≤Vi≤Vimax (i=1, 2, …, n)

从保证电能质量和供电安全的要求来看, 电力系统的所有电气设备都必须运行在额定电压附近。PV节点的电压幅值必须按上述条件给定。因此, 这一约束条件主要是对PQ节点而言。

2.3.2 电源节点的有功功率和无功功率必须满足

PQ节点的有功功率和无功功率以及PV节点的有功功率, 在给定时就必须满足上式。因此, 对平衡节点的P和Q以及PV节点的Q应按上述条件进行检验。

2.3.3 某些节点之间电压的相位差应满足|δi-δj|<|δi-δj|max

为了保证系统运行的稳定性, 要求某些输电线路两端的电压相位差不超过一定数值。因此, 潮流计算可以归结为求解一组非线性方程组, 并使其解答满足一定的约束条件。如果不能满足, 则应修改某些变量的给定值, 甚至修改系统的运行方式, 从新进行计算。

2.4 PQ分解法的基本原理

P-Q分解法的基本思想:把节点功率表示为电压向量的极坐标方程式, 抓住主要矛盾, 以有功功率误差作修正电压相量角度的依据, 以有功功率误差为修正电压幅值的依据把有功功率和无功功率迭代分开来进行, P-Q分解法是在牛顿分解法的基础上演化来的。

2.5 PQ分解法的步骤

(1) 给定各节点电压的初值θundefined, Uundefined。

计算各节点有功功率ΔPi, 并求出ΔPi/Ui。

undefined

得出各节点电压相角修正量Δθi。

(4) 修正各节点电压的相角θi。

θundefined=θundefined+Δθundefined (5)

(5) 根据 (1) , (2) 求得各节点无功功率ΔQi, 并求ΔQi/Ui。

undefined

给出各节点电压幅值得修正量ΔUi。

(7) 修正各节点电压幅值Ui。

Uundefined=Uundefined+ΔUundefined (7)

(8) 返回 (2) 进行迭代, 直到各节点功率误差ΔPi及ΔQi满足收敛条件。

3 MATLAB编程及应用

Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写, 主要包括:一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致, 所以不象学习高级语言那样难于掌握, 而且编程效率和计算效率极高, 还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝, 所以它的确为一高效的科研助手。

图1为一个小电网的模型, 节点数:n=5;支路数:nl=5;平衡母线节点号:isb=1;误差精度:pr=0.00001;由支路参数形成的矩阵:B1=[ 1 2 0.03i 0 1.05 0;2 3 0.08+0.3i 0.5i 1 0;2 4 0.1+0.35i 0 1 0;3 4 0.04+0.25i 0.5i 1 0;3 5 0.015i 0 1.05 1];由节点参数形成的矩阵:B2=[0 0 1.05 1.05 0 1;0 3.7+1.3i 1.05 0 0 2;0 2+1i 1.05 0 0 2;0 1.6+0.8i 1.05 0 0 2;5 0 1.05 1.05 0 3];由节点号及其对地的阻抗形成的矩阵:X=[1 0;2 0;3 0;4 0;5 0];PQ节点数:na=3。通过MATLAB程序仿真得到电压迭代次数曲线见图2。与实际值非常吻合, 说明本次仿真成功。

参考文献

[1]何仰赞, 温增银.电力系统分析[M].武汉:华中科技大学出版社, 2002.

[2]王锡凡.现代电力系统分析[M].北京:北京科学出版社, 2003.

[3]张志涌等.精通MATLAB6.5[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003.