基于直流法的電力系統靜態(tài)安全探討
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中心議題：
* 直流法潮流計算
* 電力系統元件過(guò)載情況分析
* 舉例說(shuō)明用直流法進(jìn)行電力系統靜態(tài)安全分析的步驟
電力系統靜態(tài)安全分析是應用電力系統的實(shí)時(shí)數據，對一組可能出現的假想事故進(jìn)行分析的在線(xiàn)模擬計算過(guò)程，用以校核事故后穩態(tài)電力系統運行方式的安全性，以便預先使運行人員提高警惕或采取措施。
為了適應實(shí)時(shí)安全分析的要求，計算方法應該是快速的，而在計算精度上則只要求知曉元件過(guò)負荷的概略數值，因此直流法至今仍經(jīng)常作為備選的一種潮流算法。
本文通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明用直流法進(jìn)行靜態(tài)安全分析的步驟。
1 直流法潮流計算
支路ij的等值電路如圖1所示。
由等值圖，可得支路潮流為：
將實(shí)部、虛部分開(kāi)：
在直流法潮流中，采用如下假定：
于是上式可以寫(xiě)成：
若用節點(diǎn)導納矩陣中的互電導Bij表示，則
其中無(wú)對應于平衡節點(diǎn)S的相應行和相應列，它是一個(gè)（n－1）階對稱(chēng)方陣。
直流模型是一組線(xiàn)性代數方程，用高斯消去法直接求解即可。
θ＝B′－1 P
2 線(xiàn)路斷開(kāi)時(shí)，進(jìn)行電力系統元件過(guò)載情況分析
在靜態(tài)安全分析中，有時(shí)需要校驗斷開(kāi)某一k－m支路（即節點(diǎn)k和m之間的支路）的有功功率潮流變化。顯然，這時(shí)在B′中Bkm和Bmk兩個(gè)非對角線(xiàn)元素以及Bkk和Bmm兩個(gè)對角線(xiàn)元素發(fā)生變化。新的B′矩陣為：
式中：bkm——斷開(kāi)支路（k-m支路）的串聯(lián)電抗倒數的負值，
M———第k個(gè)元素為1，第m個(gè)元素為－1，其余元素均為零時(shí)的行向量。
根據矩陣的反演公式可得：
這樣，就可在斷開(kāi)線(xiàn)路后不重新形成B′矩陣而算出各母線(xiàn)的電壓相位角為：
式中：θo———未斷開(kāi)k－m支路時(shí)，原始的節點(diǎn)電壓相位角。
3 舉例說(shuō)明用直流法進(jìn)行電力系統靜態(tài)安全分析的步驟
例：如圖2所示電力系統接線(xiàn)圖，取母線(xiàn)2為平衡節點(diǎn)。圖上示出各支路的電抗（標么值）和各節點(diǎn)負荷（標么值）。支路4－5的極限負荷為2，試用直流法計算支路4－3斷開(kāi)后，支路4－5的過(guò)載情況。
解：有功功率潮流方程為：
所以正常通過(guò)支路4－5的有功功率為：
可得
因此，通過(guò)支路4－5的有功功率為：
已知支路4－5的極限負荷為2，所以在斷開(kāi)支路4－3后，支路4－5的過(guò)載為1。
4 結語(yǔ)
采用直流法時(shí)，要犧牲一定的計算精度，且不能用來(lái)校驗節點(diǎn)電壓值和支路電流，但可以快速校驗斷開(kāi)線(xiàn)路時(shí)的線(xiàn)路過(guò)載情況，并可以得出消除過(guò)載的措施。
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