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第一篇 模型的建立 3

第1章 绪论 3

1.1 现代电力系统的概述 3

1.2 现代电力系统分析的基本特点与功能 4

1.3 现代电力系统稳态分析的基本思路 5

第2章 电力系统的网络分析和两大约束 7

2.1 网络和网络拓扑分析 7

2.1.1 网络的概念 7

2.1.2 网络的物理模型和数学模型 7

2.1.3 网络拓扑分析 7

2.2 网络的约束 10

2.2.1 元件的特性约束 10

2.2.2 电力网络支路的特性约束 11

2.2.3 电力网络支路方程 12

2.3 网络的拓扑约束 13

2.3.1 图的基本概念 13

2.3.2 关联矩阵 14

2.4 关联矢量与支路的数学描述 18

2.4.1 一般无源网络 18

2.4.2 广义无源支路 19

第3章 电力系统网络矩阵和潮流方程 22

3.1 节点导纳矩阵 22

3.1.1 节点不定导纳矩阵 22

3.1.2 节点定导纳矩阵 23

3.1.3 节点导纳矩阵Y的形成 24

3.1.4 节点导纳矩阵表达式的推导 28

3.1.5 导纳矩阵中元素的物理意义 29

3.2 节点阻抗矩阵 35

3.2.1 节点阻抗矩阵的物理意义 35

3.2.2 节点阻抗矩阵的性质 37

3.2.3 节点阻抗矩阵的形成 37

3.2.4 节点阻抗矩阵的修正 42

3.3 潮流计算的数学模型 43

3.3.1 潮流计算的网络结构 43

3.3.2 潮流方程 44

3.3.3 节点的分类 46

3.3.4 潮流方程的个数 47

第4章 电力网络变换、化简和等值 48

4.1 网络变换 48

4.2 网络化简 52

4.2.1 用导纳矩阵形式表示 52

4.2.2 用阻抗矩阵形式表示 53

4.3 网络等值 54

4.4 诺顿等值和戴维南等值 58

4.4.1 单端口网络 58

4.4.2 多端口网络 61

4.4.3 网络变更时诺顿等值和戴维南等值的修正 64

第二篇 潮流的求解和应用 69

第5章 电力系统潮流的求解方法 69

5.1 概述 69

5.2 高斯-赛德尔法 72

5.3 牛顿-拉夫逊法 76

5.3.1 牛顿-拉夫逊法的数学描述 76

5.3.2 潮流的牛顿-拉夫逊法 77

5.3.3 直角坐标形式的牛顿-拉夫逊法 77

5.3.4 极坐标形式的牛顿-拉夫逊法 79

5.3.5 牛顿-拉夫逊法求解电力系统潮流的程序框图 81

5.4 直流潮流法 83

5.5 快速分解法 86

5.6 保留非线性潮流法 92

5.6.1 二阶潮流法 92

5.6.2 保留非线性潮流法 95

5.6.3 直角坐标形式包含二阶项的快速潮流法 96

第6章 最优潮流的计算 101

6.1 概述 101

6.2 最优潮流的数学模型 102

6.2.1 最优潮流变量 102

6.2.2 最优潮流的目标函数 102

6.2.3 最优潮流的约束条件 103

6.2.4 最优潮流的模型 104

6.3 最优潮流算法 104

6.4 简化梯度法最优潮流 106

6.4.1 仅有等式约束条件时的算法 107

6.4.2 不等式约束条件的处理 109

6.4.3 简化梯度最优潮流算法 110

6.4.4 简化梯度最优潮流算法的性能分析及原理图 110

6.5 最优潮流的牛顿算法 111

6.5.1 牛顿法的基本原理 112

6.5.2 最优潮流牛顿算法 112

6.6 有功、无功交叉逼近最优潮流 116

6.6.1 有功、无功交叉逼近法最优潮流算法列式 116

6.6.2 有功、无功交叉逼近最优潮流算法特点分析 117

6.7 最优潮流的内点法 118

6.7.1 内点法的基本原理 118

6.7.2 最优潮流内点法的流程图 121

6.8 基于电力市场环境下的最优潮流计算 122

6.8.1 实时电价计算及其辅助服务定价 123

6.8.2 基于最优潮流的阻塞管理方法 124

6.8.3 输电系统可用传输容量ATC的计算 126

6.8.4 输电费用的确定 127

第7章 病态潮流的计算 129

7.1 最优乘子法 130

7.2 连续潮流法 133

7.2.1 连续潮流法的基本思路 133

7.2.2 连续潮流法的计算 134

第8章 实现潮流算法的稀疏技术 140

8.1 概述 140

8.2 稀疏技术 141

8.2.1 稀疏矩阵和稀疏矢量的存储方法 141

8.2.2 稀疏矩阵的因子分解 146

8.3 稀疏矩阵技术的图论描述 152

8.3.1 基本概念 152

8.3.2 图上因子分解 155

8.4 图上前代和回代 158

8.5 稀疏矢量技术 161

8.6 节点优化编号顺序的优先 163

第9章 潮流计算中的自动调整控制 167

9.1 负荷的电压静态特性 167

9.1.1 把负荷功率看做节点电压的线性函数 167

9.1.2 把负荷功率看做节点电压的二次函数 168

9.2 节点类型转换和多Vθ节点计算 168

9.2.1 PV转为PQ：发电机节点无功越界 169

9.2.2 PQ节点转换成PV节点：负荷节点电压越界 170

9.2.3 多Vθ节点时的潮流计算 172

9.2.4 带负荷调节变压器抽头的调整 173

9.3 中枢点电压和联络线功率控制 175

9.3.1 中枢点电压的控制 175

9.3.2 联络线功率的控制 176

9.4 潮流方程解的存在性 178

第10章 交直流电力系统的潮流计算 181

10.1 概述 181

10.2 交直流电力系统潮流计算的数学模型 182

10.3 直流电力系统模型 183

10.3.1 直流系统标幺制 183

10.3.2 直流电力系统方程式 183

10.4 交直流电力系统潮流算法 186

10.4.1 联合求解法 186

10.4.2 交替求解法 188

参考文献 192