含电力电子设备的潮流

它运 用了概率统计 然气等； ６ 、 模块化 组装 方式， 安装、 维护 的方便； ７ 、 占地少、 建 发电等随机发 电模型 的随机潮流计算方法 ， 设快。 方法处理 系统运行 中的随机变化 因素， 给 出系统运行 电压、 支 路潮 流等 概率分布情况 ， 可以更深 刻地 揭示系统运行状况 ， 为 随机潮流考虑的随机 因素包括 负荷的不确定性 、 发电机 的
２ ． １微型燃气轮机
效率高、 污 染小、 运 行维 护简单等 技术特 征， 除了分布 式发 电
最成熟、 最具有 商业竞争力的分布式电源之一。
建立了各 自在潮流计算中所需 的数学模 型， 并 在此基础上 提出 近 年来 ， 对分布 式发 电潮 流计算 的研 究进一 步深 化和 扩
同时还 出现了一些创新 性很强的方法 值得进 一步的拓展。 为了
为： 通过 同步发 电机和感应发 电机等交流发电机 与系统连接 的 而影响潮流的分布 ， 给电网的稳定性带来了不确定性。 方式 ， 如往 复式 发动机与燃气轮机等 ； 以及把分布式 电源发 出 国内外学者研 究了一些计及Ｄ Ｇ 影响的潮流计算改进方法 。
的直流电通 过换流器转换成交流 电与电网连接的方式， 如太 阳 包含Ｄ Ｇ 的配电网潮流计算与普通潮流计算的区别之一是Ｄ Ｇ 的潮 能光发 电和燃料 电池。 对于风力发电机 ， 由于风速的改变 ， 风机 流计 算模型与传统发 电机组计算模 型不一致。 传统的发电机节
含槲
式电源的配电网潮流计算现状
张晓雷 鲁庆海 费 明
大庆 １ ６ ３ ３ ０ ０ ； ２ ． 大庆油田第七采油厂基建管理中心， 黑龙江 人庆 １ ６ ３ ３ ０ ０ ）
（ １ ． 大庆油 田电力集 团供电二公司， 黑龙江

潮流控制器电路原理潮流控制器是一种用于控制电流的电子设备，它可以根据输入的控制信号来调节电流的大小和方向。

潮流控制器广泛应用于各种电气设备和系统中，例如电力系统、电动机控制、照明系统等。

潮流控制器的电路原理主要由一个或多个能够控制电流的器件（例如半导体器件）和一个控制电路组成。

当控制信号输入时，控制电路会根据输入信号的特性来调节器件的状态，进而控制电流的大小和方向。

常见的潮流控制器电路包括可控硅（thyristor）的电路、场效应管（FET）的电路和晶体管（transistor）的电路等。

可控硅是一种能够控制电流的特殊半导体器件，它由一个PN结和一个控制电极组成。

当控制电极施加正向偏置电压时，可控硅将导通，电流可以通过；而当控制电极施加负向偏置电压或无控制信号时，可控硅将截止，电流无法通过。

因此，通过控制电极施加不同的电压信号，可以控制可控硅导通或截止的状态，进而控制电流的大小和方向。

场效应管（FET）也是一种常见的用于潮流控制的器件。

它由一个栅极、源极和漏极组成。

当栅极施加适当的电压时，FET内部的电场会调节导电的通道的电阻，进而控制电流的流动。

通过改变栅极与源极之间的电压，可以调节通道的电阻，从而控制电流的大小和方向。

晶体管也是一种常见的潮流控制器器件，它由三个层叠的半导体构成。

通常有NPN型和PNP型两种结构。

晶体管的基极、发射极和集电极分别对应FET的栅极、源极和漏极。

通过控制基极与发射极之间的电压，可以控制集电极与发射极之间的电流流动，进而控制电流的大小和方向。

除了以上介绍的器件，潮流控制器的电路原理还涉及到其他的电子元件和电路。

例如电阻器、电容器、电感器等可以用于潮流控制器的电路设计中，以实现对电流的精确控制。

总之，潮流控制器是一种用于调节电流的电子设备。

它的电路原理主要由一个或多个能够控制电流的器件和控制电路组成。

常见的潮流控制器电路包括可控硅的电路、场效应管的电路和晶体管的电路等。

电力系统的电力电子化趋势分析与探讨常乐发表时间：2020-12-23T14:37:07.953Z 来源：《基层建设》2020年第24期作者：常乐[导读] 摘要：电力电子技术是利用电力电子元器件实现对电能变换和控制的技术，主要研究电力变换，即常说的整流、逆变、直流变换、交流变换和变频，也可以说是研究电源的技术。

泰州三新供电服务有限公司泰兴分公司江苏省泰兴市 225400摘要：电力电子技术是利用电力电子元器件实现对电能变换和控制的技术，主要研究电力变换，即常说的整流、逆变、直流变换、交流变换和变频，也可以说是研究电源的技术。

电力电子技术发展先后经历了整流器、逆变器和变频器时代，现已进入全控型半导体复合器件时代，即已经由传统电力电子时代进入现代电力电子时代，其发展以低频向高频技术方向转变，随着智能技术的发展，随之而来的必将是智能电力电子技术时代。

关键词：电力系统；电力电子化；电力电子负荷引言随着科技的不断进步，电力系统技术也在不断的发展。

在人口迅速增长，经济活动日益增多的背景下，对电力系统和电能的要求越来越高。

作为传统电力系统的基础载体，电子电工技术也在不断的完善和深化，更好的支撑和促进了电力系统的发展。

1 电力电子技术的概念及现状在电力系统的整体构成中，电子技术是一项较为常见的技术内容，其主要是对系统中的电子元件进行控制和转换，进而提升电力系统工作效率。

电子学、电工原理和自动化控制技术等联合在一起，构成了电力电子技术的整体框架和内容，而制造技术和变流技术是电力电子技术的核心内容。

电力电子技术包括两方面内容：电子器件制造和电力电子在电路中的实际运用。

随着科技水平的不断提高，电子器件制造和电力电子的实际运用获得了十足的进步和发展。

现在电力电子技术在电气控制领域的应用正处在自动化控制阶段，一些智能化水平较高的技术也在不断加强和电气控制的结合。

在电气系统工作状态下，智能化技术能够实现数据的监测和调节功能。

而针对电气自动化系统建设的反馈机制，主要起到应对突发情况并快速展开调节和修复的作用。

含分布式电源的配电网潮流计算一、本文概述随着可再生能源的快速发展和广泛应用，分布式电源（Distributed Generation，DG）在配电网中的渗透率逐年提高。

分布式电源包括风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等，它们具有位置灵活、规模适中、与环境兼容性强等特点，是智能电网的重要组成部分。

然而，分布式电源的接入对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都产生了显著影响。

因此，准确进行含分布式电源的配电网潮流计算，对于保障配电网安全、经济运行具有重要意义。

本文旨在探讨含分布式电源的配电网潮流计算方法。

本文将对分布式电源的类型、特性及其在配电网中的应用进行简要介绍。

将重点分析分布式电源接入对配电网潮流计算的影响，包括电源位置、容量、出力特性等因素。

在此基础上，本文将提出一种适用于含分布式电源的配电网潮流计算模型和方法，并对其准确性、有效性进行验证。

本文还将对含分布式电源的配电网潮流计算在实际工程中的应用前景进行讨论。

通过本文的研究，旨在为配电网规划、运行和管理人员提供一套有效的潮流计算工具和方法，以应对分布式电源大量接入带来的挑战。

本文的研究成果也有助于推动智能电网、可再生能源等领域的技术进步和应用发展。

二、分布式电源建模在配电网潮流计算中，分布式电源（Distributed Generation，DG）的建模是至关重要的一步。

分布式电源通常包括风能、太阳能、小水电、生物质能等多种类型，它们的接入位置和容量对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都有显著影响。

建模过程中，首先需要明确分布式电源的类型和特性。

例如，对于光伏电源，其输出功率受到光照强度、温度等自然条件的影响，具有随机性和波动性；而对于风力发电，其输出功率则受到风速、风向、湍流强度等因素的影响，同样具有不确定性。

因此，在建模时需要考虑这些不确定性因素，以更准确地描述分布式电源的实际运行状况。

需要根据分布式电源的具体接入方式和位置，建立相应的数学模型。

阻塞，提高功率传输能力…… 如何求解含电力电子设备的潮流？
◦ 等效功率注入法（王锡凡，《现代电力系统分析》） ◦ 戴维南等效电路法（X. P. Zhang，《Flexible AC
Transmission Systems: Modeling and Control》）
2020/9/23
l XTCSC p
2020/9/23
V min sh
Vsh
V max sh
sh
Ish
Vi Vsh
ysh
I max sh
2020/9/23
潮流方程：常规潮流方程，计及SVC等效功率注入 及两个相应等式约束
修正方程：
PE PE PE PE 0 0
sh Vsh
F F
sh
Vsh
Pi Pi
rlm jxlm
m
Plp
VpVl X TCSC
sin lp
Plp jQlp Ppl jQpl
glm jblm
Qlp
Vl X TCSC
Vl Vp coslp
Ppl
VpVl X TCSC
sin pl
Plp
Qpl
Vp X TCSC
Vp Vl cos pl
l
p
rlm jxlm
Plp jQlp Ppl jQpl
TCSC
sin lp
潮流方程其他元素不变，可用常规的牛顿拉夫逊法迭代
求解
2020/9/23
用公式
Plp
Pc
VlVp X TCSC
sin lp
0
电压幅值为1.0
相角差为20。~30。
用上式估算出XTCSC的初始值 FACTS设备均可在不同的控制模式下转换，此处等

谐波潮流计算
谐波潮流计算是电力系统中的一项重要计算工作，用于分析电网中谐波电流的传递和影响。

谐波电流是指频率为基波频率的整数倍的电流，它们会对电网和设备造成一定的损害和影响。

在进行谐波潮流计算时，我们需要先了解电网中的谐波源和谐波负荷。

谐波源是指产生谐波电流的设备或装置，如电弧炉、变流器等。

谐波负荷是指对谐波电流敏感的设备或装置，如电力电子设备、电动机等。

为了进行谐波潮流计算，我们需要收集电网的拓扑结构、线路参数和负荷数据。

然后，根据谐波电流的传输特性和电网的拓扑结构，可以建立谐波潮流计算模型。

通过求解这个模型，我们可以得到电网中各节点和支路上的谐波电流。

谐波潮流计算的结果可以用于评估电网中谐波电流的分布情况，判断谐波电流对设备的影响，并采取相应的措施进行补偿和保护。

通过合理的谐波潮流计算，可以保证电网的安全稳定运行，减少谐波电流对设备的损害，提高电网的供电质量。

谐波潮流计算是电力系统中一项重要的技术，它能够帮助我们了解电网中谐波电流的传输和影响，保证电网的安全稳定运行。

在实际应用中，我们需要收集和分析相关数据，建立合理的计算模型，并根据计算结果采取相应的措施，以保护设备和提高供电质量。

这一
技术的应用将为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

电网三相潮流计算方法研究摘要：配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效，配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。

针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题，提出了一种初值选取方法。

传统的交直流潮流计算方法主要用于输电网计算，而交直流配电网需要考虑交流网侧三相不平衡和直流网侧分布式电源低压多端直流接入等问题。

针对这一问题，提出了一种考虑三相不平衡的含多端直流的交直流配电网交替求解算法。

本文针对三相变压器、分布式电源潮流计算模型进行了分析，通过分析各种方法的特点及缺陷，提出改进建议。

关键词：电网；三相潮流；计算；措施1导言随着新能源、新材料以及电力电子技术的快速发展与广泛应用，用户对供电质量、可靠性以及运行效率等要求日益提高，现有交流配电网正面临用电需求多样化、分布式发电规模化接入、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。

输配电网潮流计算是配电网络分析的基础，在无功优化、状态估计和网络重构等方面发挥了重要的作用。

2配电网的结构特点与输电网相比，配电网的结构和运行方式有以下显著的特殊性。

1）三相不平衡。

配电线路很少采取三相整体循环换位走线方式，三相参数不对称且随着非全相并网的DG以及电动汽车等不对称设备日益增多，使配电系统的三相不平衡特征更加显著。

2）配电网采用闭环设计、开环运行。

这种特征使在配电网实际运行和网络优化计算中，需要计算分段开关和联络开关闭合情况下形成的少环或双端供电网络潮流。

3）线路的R/X比值比较大。

基于以上配电网的这些特征，传统的输电网潮流算法在配电网中将不再适用，必须提出能够适应这种形式下的配电网潮流算法。

一些国内外学者在配电网三相建模和三相潮流算法的改进上也做了大量研究，并取得了一些成果。

本文基于一些典型文献对变压器三相模型和各种分布式电源潮流计算模型进行分析，探讨目前在配电网中广泛采用的各种潮流计算方法对包含各种DG的配电网的适应性，并提出改进建议。

电力系统中的潮流控制及其应用电力系统是一个庞大而复杂的系统，由众多电力设备组成，如发电机、变压器、开关、电缆和输电线路等。

在电力系统中，电能从发电站通过输电线路和变电站输送到消费者。

为了保证电力系统的稳定运行，需要对电网潮流进行控制和调节。

本文将讨论电力系统中的潮流控制及其应用。

什么是电网潮流？电网潮流是指电力系统中电流的分布和流动情况。

在电力系统中，电能的输送需要通过电缆或输电线路进行传输。

当输电线路或电缆的容量不足以承载其所负荷的电能时，会出现过载现象。

在这种情况下，输电线路或电缆中的电流会超过其设计容量。

这时候，需要通过潮流控制来调节电流的分布，保证电力系统的运行安全稳定。

电网潮流的控制方法根据电力系统的需求，电网潮流可以通过以下几种方法进行控制。

1、换流控制换流控制是指通过调节换流变压器的相序来控制电流的流向。

这种方法通常用于直流输电线路中。

在直流输电线路中，电流的方向是由换流变压器的相序决定的。

换流变压器可以改变输电线路的电流方向，从而调节电网潮流。

2、容量调节容量调节是通过调节电力设备的容量来控制电网潮流。

这种方法通常用于变压器、开关等设备中。

调节这些设备的容量可以增加或减少电网的容量，从而调节电网潮流的分布。

3、发电量调节发电量调节是通过调节发电机的输出功率来控制电网潮流。

这种方法通常用于发电机组中。

调节发电机的输出功率可以增加或减少电力系统中的电力产生量，从而调节电网潮流的分布。

电网潮流的应用电网潮流的控制对于电力系统的稳定运行至关重要。

以下是几个电网潮流控制的应用案例。

1、功率分配在电力系统中，电力的产生和消费量通常是不平衡的。

这种不平衡会导致电力从高压区向低压区流动，导致电力损耗和设备过载。

通过控制电网潮流，可以调整电力的分配和流动，从而实现电力平衡。

2、过载保护当电力设备负载超负荷时，会导致设备过载。

过载会损害设备，并可能引起电力系统的故障。

通过潮流控制，可以调节电网潮流，从而避免设备的过载。

2021 April第冯会良中国石化润滑油有限公司北京研究院电力电子设备市场展望及水冷系统冷却液性能要求电力电子设备通过晶闸管、功率场效应晶体管（MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等核心功率器件及辅助电路实现对电能的转换和控制。

随着高铁、电动汽车、储能、智慧用能等技术的快速发展，能源需求侧电能替代是大势所趋，能源供给侧风光等清洁能源主要通过转化为电能形式利用，电气化水平的快速提升带动了电力电子设备市场需求。

如同发动机将化学能转化为机械能过程中产生大量热量一样，电力电子器件在进行电能转换工作过程中也会产生热量，散热已经成为影响电力电子设备可靠性至关重要的因素。

水冷方式相较风冷散热具有效率高、结构紧凑、噪音小等优势，近年来成为大功率电力电子设备散热方案的首选。

冷却液又称“防冻液”作为水冷系统的工作介质，目前广泛应用于轿车、商用车、工程机械等发动机冷却系统中，具有冷却、防冻、防腐等作用，由于电力电子设备水冷系统工作条件、结构组成、材质、运行环境等与发动机冷却系统有明显不同，有必要对其使用的冷却液进行使用性能需求分析，为相关行业用冷却液的研制和选用提供借鉴。

电力电子设备市场需求趋势逆变器、变流器、变频器、软启动器、不间断电源UPS、高频开关电源等电力电子设备作为人类操控电能的基础装置被广泛地应用于轨道交通、电动汽车、清洁发电、信息通信、工业制造等人民生活的各个方面。

轨道交通牵引变流器是保证列车具有良好的牵引和制动性能的基本保障，是电力机车、动车的“心脏”，以CRH3为例，每辆列车装有4台牵引变流器，IGBT 牵引变流器具有体积小、可靠性高等优点成为主流的牵引变流器产品[1]。

目前，我国的高铁技术和运营里程都在领跑世界，同时地铁建设也如火如荼。

伴随着我国轨道交通的发展，以牵引变流器为核心的电力电子设备具有巨大的发展前景。

作者简介：冯会良，硕士，工程师，现主要从事冷却液的研究与开发工作。

本文概述了电力电子设备的应用领域及市场需求趋势，阐述了电力电子设备水冷散热用冷却液的性能要求。

安徽工程大学本科生课程设计说明书目录安徽工程大学课程设计任务书 (3)摘要 (5)Abstract (5)第一章电力系统潮流计算概述 (6)1.1电力系统概述 (6)1.2 电力系统潮流概述 (7)1.3 潮流计算的目的 (8)1.4电力系统的发展和分析计算 (9)1.5、MATLAB软件的应用 (10)第二章牛顿—拉夫逊法潮流计算基本原理 (11)2.1牛顿—拉夫逊法潮流计算简介 (11)2.2牛顿—拉夫逊法潮流计算计算公式 (11)2.3牛顿—拉夫逊法解题的一般步骤 (14)第三章两机五节点网络潮流计算 (15)3.1 电力系统设计图 (15)3.2两机五节点网络潮流计算的手工算法 (15)3.3牛拉法潮流计算的流程图 (17)3.4 MATLAB算法的计算程序 (18)3.5 MATLAB的计算结果 (23)总结及感想 (37)参考文献及资料 (37)安徽工程大学课程设计任务书12系统接线图其中节点1为平衡节点，节点2、3、4、5为PQ节点。

摘要潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。

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。

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。

它是基于配电网络特有的层次结构特性，论文提出了一种新颖的分层前推回代算法。

该算法将网络支路按层次进行分类，并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗，因而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。

论文在MATLAB环境下，利用其快速的复数矩阵运算功能，实现了文中所提的分层前推回代算法，并取得了非常明显的速度效益。

另外，论文还讨论发现，当变压器支路阻抗过小时，利用Π型模型会产生数值巨大的对地导纳，由此会导致潮流不收敛。

可能存在的问题：将支路移去换成等效功率注入后，
原来的网络可能不连通。可以在原位置增加一条大 阻抗支路，但不精确，且数值计算性能仍受影响。
2020/4/10
VSC——Voltage Source Converter
VSC特点
◦ 用IGBT，调制频率更高 ◦ 谐波更小 ◦ 可同时控有功和无功
潮流计算中每个VSC均可 等价成一个戴维南等效电 路（有源）
Vi ViSPEC 0
控制发出无功功率恒定
Qsh Vi ,i ,Vsh ,sh
Q SPEC sh
0
控制等效并联电抗恒定
X X shunt
SPEC shunt
Im
Vsh Vi Vsh
ysh
X
SPEC shunt
0
其他约束：电流相位控制，远方电压幅值控制，线 路无功潮流控制……
补充一个等式约束后，方程和变量个数相等，可解
Pc
VlVp X TCSC
sin lp
0
l
p
rlm jxlm
m
Plp jQlp Ppl jQpl
glm jblm
2020/4/10
原潮流方程对新变量的偏导数（雅可比矩阵新增一列的
非对角元素）
Ql
X TCSC
Vl X2
TCSC
Vl Vp coslp
Qp
X TCSC
Vp X2
TCSC
TCSC
sin lp
潮流方程其他元素不变，可用常规的牛顿拉夫逊法迭代
求解
2020/4/10
用公式
Plp
Pc
VlVp X TCSC
sin lp
0
电压幅值为1.0

课程设计(论文)题目名称潮流计算课程名称电力系统稳态分析学生姓名学号 10412010 系、专业电气工程系指导教师2013年 1月3 日邵阳学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名冯莉学号 1041201073 系电气工程及其自动化专业班级 10电力二班题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统分析二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录第1章潮流计算概述及课题 (1)1.1 潮流计算概述 (1)1.2课程设计题目 (1)1.3课题与分析思路 (2)第2章 PSCAD软件介绍及应用 (3)2.1 PSCAD简介 (4)2.2 PSCAD应用 (4)2.2.1流程图 (4)2.2.2电气接线图流程图 (4)2.2.3 输出显示图 (5)2.2.4仿真波形图 (5)总结 (9)参考文献 (10)1 潮流计算简介及课题1.1 潮流计算简介潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。

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。

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。

在电力系统运行和规划中，都需要研究电力系统稳定运行情况，确定电力系统的稳态运行状态。

给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件，，确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。

UPFC的电力系统潮流计算方法探析摘要在电力系统仿真软件（PSS/E）基础上生成的含统一潮流控制器（UPFC），应用于电力系统潮流计算与动态仿真，针对常规含UPFC的潮流计算方法的不足，给出了能够两阶段适用的含UPFC的电力系统潮流计算方法，并且验证了PSS/E中含UPFC的潮流计算方法。

关键词UPFC；电力系统潮流计算；PSS/E柔性交流输电技术[1-2]综合运用了多种技术，如电力电子技术与控制技术等，并将这些技术应用在高压输变电系统中，保障了系统较高的可靠性与可控性，产生较高电能质量，是一种新型的综合技术。

早期因电力电子设备发展受到一定局限，导致柔性交流输电技术无法凸显其良好的可靠性与经济性。

这些年大功率微处理机技术与控制技术逐步发展，并趋于成熟，柔性交流输电技术在可靠性上得到大幅度提升，使用的造价费用越来越低，使高电压大功率的输电系统表现出明显的可靠性及快速控制，一些辅助技术，如驱动回路与冷却等技术趋于完善，而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，促使柔性交流输电技术投入实施中[3]。

柔性交流输电系统装置英文简称为FACTS，是一种新型装置。

统一潮流控制器英文缩写为UPFC，在潮流控制方面比较精确，确保断面较高的输送功率极限。

在很大程度上影响到电网动态稳定性与电压稳定性[4]。

现阶段在MMC技术基础上形成的柔性交流输电系统装置应用于江苏电网220 kV系统[5]，应用前景较好。

涵盖UPFC的电力系统潮流计算与动态仿真为UPFC系统级控制制定了策略，在UPFC投运后系统动态特性分析方面发挥了重要作用。

UPFC应用于交流输电系统，实时把控动态补偿，其显著特点在于，可同时控制限制潮流传输或分时控制限制潮流传输的路阻抗、线路电压等各种因素。

借助合理的控制措施，便可独立控制线路中的有功潮流与无功潮流。

当前UPFC模型应用于潮流计算中，使用的模型为两注入源的形式，在电力系统仿真软件（PSS/E）基础上，计算含有UPFC的电力系统潮流时，常规含UPFC的潮流计算方法存有缺陷，要想完成潮流计算并不容易。

潮流计算的意义1在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求;2在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议;3正常检修及下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求;4预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案;总结为在和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性;同时,为了电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算;因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算;在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用离线潮流计算；在的实时监控中,则采用在线潮流计算;潮流计算的发展史利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始;此后,潮流计算曾采用了各种不同的方法,这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的;对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：1算法的可靠性或收敛性2计算速度和内存占用量3计算的方便性和灵活性电力系统潮流计算属于稳态分析范畴,不涉及系统元件的动态特性和过渡过程;因此其数学模型不包含微分方程,是一组高阶非线性方程;非线性代数方程组的解法离不开迭代,因此,潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛,并给出正确答案;随着电力系统规模的不断扩大,潮流问题的方程式阶数越来越高,目前已达到几千阶甚至上万阶,对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的;这种情况促使电力系统的研究人员不断寻求新的更可靠的计算方法;在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段,人们普遍采用以节点导纳为基础的高斯-赛德尔迭代法一下简称导纳法;这个方法的原理比较简单,要求的数字计算机的内存量也比较小,适应当时的制作水平和电力系统理论水平,于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法以下简称阻抗法;20世纪60年代初,数字计算机已经发展到第二代,计算机的内存和计算速度发生了很大的飞跃,从而为阻抗法的采用创造了条件;阻抗矩阵是满矩阵,阻抗法要求计算机储存表征系统接线和参数的阻抗矩阵;这就需要较大的内存量;而且阻抗法每迭代一次都要求顺次取阻抗矩阵中的每一个元素进行计算,因此,每次迭代的计算量很大;阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性,解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算,在当时获得了广泛的应用,曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献;但是,阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大,每次迭代的计算量很大;当系统不断扩大时,这些缺点就更加突出;为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点,后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法;这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统,在计算机内只需存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗,这样不仅大幅度的节省了内存容量,同时也提高了节省速度;克服阻抗法缺点的另一途径是采用牛顿-拉夫逊法以下简称;牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型方法,有较好的收敛性;解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的,因此,只要在迭代过程中尽可能保持方程式的稀疏性,就可以大大提高牛顿潮流程序的计算效率;自从20世纪60年代中期采用了最佳顺序消去法以后,牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法,成为直到目前仍被广泛采用的方法;在牛顿法的基础上,根据电力系统的特点,抓住主要矛盾,对纯数学的牛顿法进行了改造,得到了P-Q分解法;P-Q分解法在计算速度方面有显着的提高,迅速得到了推广;牛顿法的特点是将非线性方程线性化;20世纪70年代后期,有人提出采用更精确的模型,即将泰勒级数的高阶项也包括进来,希望以此提高算法的性能,这便产生了保留非线性的潮流算法;另外,为了解决病态潮流计算,出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型,即非线性规划潮流算法;近20多年来,潮流算法的研究仍然非常活跃,但是大多数研究都是围绕改进牛顿法和P-Q分解法进行的;此外,随着人工智能理论的发展,遗传算法、、模糊算法也逐渐被引入潮流计算;但是,到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法的地位;由于电力系统规模的不断扩大,对计算速度的要求不断提高,计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用,成为重要的研究领域;潮流计算的发展趋势通过几十年的发展,潮流算法日趋成熟;近几年,对潮流算法的研究仍然是如何改善传统的潮流算法,即高斯-塞德尔法、牛顿法和快速解耦法;牛顿法,由于其在求解非线性潮流方程时采用的是逐次线性化的方法,为了进一步提高算法的收敛性和计算速度,人们考虑采用将泰勒级数的高阶项或非线性项也考虑进来,于是产生了二阶潮流算法;后来又提出了根据直角坐标形式的潮流方程是一个二次代数方程的特点,提出了采用直角坐标的保留非线性快速潮流算法;对于保留非线性算法典型论文有：1.文献保留非线性的电力系统概率潮流计算提出了它在电力系统概率潮流计算中的应用;该文献提出了一种新的概率潮流计算方法,它保留了潮流方程的非线性,又利用了Ｐ－Ｑ解耦方法,因而数学模型精度较高,且保留了Ｐ－Ｑ解耦的优点,有利于大电网的随机潮流计算,用提出的方法对一个典型的系统进行了计算,其数值用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ随机模拟作了验证,得到了满意的结果;2.文献基于系统分割的保留非线性的快速P-Q解耦潮流计算法分析研究了保留非线性的P-Q解耦快速潮流计算法;该文献提出了一种新的状态估计算法,既保留了量测方程非线性又利用了快速P-Q分解方法,因此数学模型精度高且保留了快速P-Q分解的优点,提高了状态估计的计算精度和速度.采用系统分割方法将大系统分割为多个小系统,分别对每个小系统进行状态估计,然后对各小系统的状态估计结果进行协调,得到整个系统具有同一参考节点的状态估计结果,这样可大大提高状态估计的计算速度,有利于进行大电网的状态估计.在18节点系统上进行的数字仿真实验验证了该方法的有效性;岩本伸一等提出了一种保留非线性的快速潮流计算法,但用的是,因而没法利用P-Q解耦;为了更有利于大电网的潮流计算,将此原理推广用于P-Q解耦;这样,既利用了保留非线性的快速算法,在迭代中使用常数,又保留了P-Q解耦的优点;对于一些病态系统,应用非线性潮流计算方法往往会造成计算过程的振荡或者不收敛,从数学上讲,非线性的潮流计算方程组本来就是无解的;这样,人们提出来了将潮流方程构造成一个函数,求此函数的最小值问题,称之为非线性规划潮流的计算方法;优点是原理上保证了计算过程永远不会发散;如果将数学规划原理和牛顿潮流算法有机结合一起就是最优乘子法;另外,为了优化系统的运行,从所有以上的可行潮流解中挑选出满足一定指标要求的一个最佳方案就是最优潮流问题;最优潮流是一种同时考虑经济性和安全性的分析优化问题;OPF 在电力系统的安全运行、经济调度、可靠性分析、能量管理以及电力定价等方面得到了广泛的应用;最优潮流方面的典型论文有：1.文献电力系统最优潮流新算法的研究以NCP 方法为基础,提出了一种新的求解最优潮流算法——投影渐近半光滑牛顿型算法;该文献以NCP方法为基础,提出了一种新的求解OPF算法——投影渐近半光滑牛顿型算法;针对电力系统的特点,本文的研究工作如下： 1.建立了与OPF问题的KKT系统等价的带界约束的半光滑方程系统;与已有的NCP方法相比,新的模型由于无需考虑界约束对应的对偶变量乘子变量,降低了问题的维数,从而适用于解大规模的电力系统问题;2.基于建立的新模型,本文提出了一类新的Newton型算法,该算法一方面保持界约束的相容性,另一方面有较好的全局与局部超线性收敛性,同时,算法结构简单,易于实现; 3.考虑到电力系统固有的弱耦合特性,受传统解耦最优潮流方法的启示,在所提出的新Newton型方法的基础上,本文又设计了一类分解方法;新方法基于解耦——校正的策略实现算法,不仅充分利用了系统的弱耦合特性,同时保证分解算法在理论上的收敛性; 4.根据所提出的两种算法,用标准的IEEE电力测试系统进行数值实验,并与已有的其他方法进行比较;结果显示新算法具有良好的收敛性和计算效果,在电力系统的规划与运行方面将有广阔的应用前景;2.文献基于可信域内点法的最优潮流问题研究介绍了OPF内点法具有收敛性强、多项式时间复杂性等优点,是极具潜力的优秀算法之一;电力系统不断发展,使得OPF算法跻身于极其困难、非凸的大规模非线性规划行列;可信域和线性搜索方法是保证最优化算法全局收敛性能的两类技术,将内点法和可信域、线性搜索方法有机结合,构造新的优化算法,是数学规划领域的研究热点;此方面的典型文献有：1.文献电力市场环境下基于最优潮流的输电容量充裕度研究首先以最优潮流为工具,选取系统中的关键线路作为系统输电容量充裕度的研究对象,从电网运行的安全性、可靠性的角度系统地研究了稳定限额对输电容量充裕度的影响,指出稳定限额因子与影子价格的乘积可直接反应出稳定限额水平的经济价值,同时也可以较好的指示出系统运行相对安全、经济的稳定限额水平区间;2.文献电力市场环境下基于最优潮流的节点实时电价和购电份额研究为了为配电公司最优购电模型提供价格参考依据,以发电成本最小为目标函数,考虑电力的影响,建立了实时电价模型;模型利用预测校正原对偶内点法求解,以IEEE30节点系统为算例验证了模型的可行性;3.文献电力系统动态最优潮流的模型与算法研究指出电力系统动态最优潮流是对调度周期内的系统状态进行统一优化的有效工具,对保证电力系统安全经济运行具有重要的理论意义和现实意义;文献结合内点法和免疫遗传算法,对经典动态最优潮流问题和动态无功优化问题的算法进行了深入的研究,提出了新的算法;并建立了含电压稳定约束、含无功型离散变量,以及含机组启停变量的动态最优潮流模型,将新算法推广应用于各种新模型,拓展了动态最优潮流的研究领域;对于一些特殊性质的潮流计算问题有直流潮流计算方法、随机潮流计算方法和三相潮流计算方法;直流潮流计算方法,文献基于改进布登法的交直流潮流计算主要介绍在分析求解非线性方程组的布罗伊登法和一种改进的布罗伊登法的基础上,针对交直流混联系统,运用改进的布罗伊登法,提出了一种潮流计算的统一迭代法,设计了算法的具体实现步骤,并以一个IEEE9节点修改系统进行仿真计算,结果表明本文采用的改进布罗伊登法交直流潮流计算方法有效可行;文献基于直流潮流和分布因子三脆性源辨识技术提出了基于直流潮流和分布因子法相结合,提出了快速找到系统脆性源的方法和步骤;通过对3节点电力系统脆性源的辨识,证明了此方法的有效性;文献计及双馈风力发电机内部等值电路的电力系统随机潮流计算研究了含变速恒频双馈式发电机的风电场接入系统后对电压质量的影响,在双馈式发电机简化等值电路的基础上建立了风电场的确定性潮流模型,建立了风力发电机的随机分析模型,并在这二者的基础上运用基于半不变量法的随机潮流进行计算;文献计及分布式发电的随机潮流计算提出了计及分布式发电的配电系统随机潮流计算;。

六 潮流计算流程图及源程序......................................18
6.1 潮流计算流程图..................................................18 6.2 潮流计算源程序图................................................19 6.3 运行计算结果....................................................27
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。灵活交流输电技 术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功 率以及电路的通断进行实时闭环控制，从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统 的稳态水平。新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果，改善和简化变 流站的造价等。
五 Matlab 概述..................................................13
5.1 Matlab 简介................................................... 14 5.2 Matlab 的应用..................................................14 5.3 矩阵的运算.................................................... 14
点功率； 6. 上机编程调试； 7. 计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析； 8. 书写课程设计说明书。
2Leabharlann 对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力通根保1据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并术3试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

变电站的组成
变电站主要由变压器、断 路器、隔离开关、母线等 组成。
负荷
负荷的作用
负荷是电力网中的最终用户，主要负 责消耗电能，为各种生产和消费活动 提供动力。
负荷的分类
负荷的特性
负荷具有随机性、周期性和非线性等 特性，对电力网的运行和稳定性产生 影响。
根据用电性质和重要性，负荷可分为 一级负荷、二级负荷和三级负荷。
调度目标
降低发电成本、减少环境污染和提高电力系统的可靠性。
分布式能源接入
分布式能源
利用小型、分散的能源资源，如太阳能、风能等，通过智能化的能 源管理系统进行集中管理和优化。
接入方式
将分布式能源以并网或孤岛模式接入电力系统，实现能源的双向流 动和互补。
优势
提高能源利用效率、降低对传统能源的依赖、增强电力系统的可靠性 和灵活性。
电力网潮流的定义
电力网潮流是指电力系统中的功率分 布和电压分布，是电力系统分析的重 要内容之一。
电力网潮流的分析涉及电网中的元件 参数、运行状态和负荷变化等多个因 素，对于电力系统的安全稳定和经济 运行具有重要意义。
02
电力网的基本结构
输电线路

01
02
03
输电线路的作用
输电线路是电力网的重要 组成部分，主要负责传输 电能，将电能从发电厂输 送到负荷中心。
它通常采用功率向量形式来表 示，包含了各节点的有功功率 和无功功率。
功率平衡方程的解可以用来计 算各节点的功率流向和分布。
支路电流方程
支路电流方程是描述电力网中各支路 电流与节点电压之间关系的数学表达 式。
支路电流方程的解可以用来计算各支 路的电流幅值和相位角。
它通常采用支路导纳矩阵的形式来表 示，包含了电力网中所有支路的自导 纳和互导纳。

阻塞，提高功率传输能力…… 如何求解含电力电子设备的潮流？
◦ 等效功率注入法（王锡凡，《现代电力系统分析》） ◦ 戴维南等效电路法（X. P. Zhang，《Flexible AC
Transmission Systems: Modeling and Control》）
2020/10/21
l XTCSC p
Pc
VlVp X TCSC
sin lp
0
l
p
rlm jxlm
m
Plp jQlp Ppl jQpl
glm jblm
2020/10/21
原潮流方程对新变量的偏导数（雅可比矩阵新增一列的
非对角元素）
Ql
X TCSC
Vl X2
TCSC
Vl Vp coslp
Qp
X TCSC
Vp X2
TCSC
sh
Qi
Vsh Qi
sh Vsh
0 0
i
F
i
Pi
i
Qi
i
Vi F
Vi Pi
Vi Qi
Vi
sh
பைடு நூலகம்Vsh
i
Vi
PE
F
Pi Qi
0
0
2020/10/21
设母线i为电源区域（云贵？），母线j、k为负荷区域（广东、广西？）。
glm jblm
m
假设TCSC的控制目标为令Plp恒定， 其他控制目标类似。
2020/10/21
不与TCSC直接相连的节点潮流方程不变
节点p和l的潮流方程变为
Pl Pls Pc Vl Vj Glj coslj Blj sinlj 0
jl
Ql