潮流计算：根据给定的网络结构及运行条件，求出整个网络的运行状态。

运行状态：母线的电压、网络中的功率分布以及功率损耗。

潮流计算是非线性代数方程组的求解问题，采用迭代方法求解。

网络结构：发电机，变压器，输电线路，负荷，电容器，电抗器。其中发电机和负荷是非线性元件，用接在相应节点的电流注入量表示，其余的是静止线性元件，用集中参数表示的串联或并联等值支路来表示。

对线性网络分析采用节点法：

通常实际工程中，节点注入量不是节点电流而是节点功率。

电路节点电压法：

将电压函数放在一边，注入电流放在另一边，这个产生注入电流的注入设备不一定是从地到网络的设备，如果有FACTS或HVDS在节点之间，他们的电流也是放在注入电流这边，因为他们并不是电压的函数，通常线路充电等效并联支路，并联电容器，电抗器上的电流，也是地到网络，是不写在注入电流这边的，而是写成电压函数。因此主要是按是否电压函数分，潮流方程一侧的注入量，本质是流入节点的，无法写作电压函数的功率。

一个定解电路由三个独立的信息来规定：

1、电路定理（对集中参数电路就是基尔霍夫定理）

2、网络拓扑结构

3、支路（元件）特性，主要指伏安特性，广义来说，元件两端电压和流经元件的电流需要满足的约束。

What are the independent conditions that determin the solution of a circuit,in general?

1.General circuit theorem,i.e,Kirchhoff's law(KCL,KVL)

2,Topology of the circuit(can be parameterized by the node-branch incidence matrix).

3.Characteristic function of all branches,i,e,Volt-ampere characteristic of all units.

It's these three factors specify a circuit with determinant solution.

 

具体数学化成：KCL,KVL、节点支路关联矩阵、元件模型（恒压源特性、恒流源特性、受控源、电阻欧姆定律）

不同的电路方程写法，对应不同的三要素组合方式。

1.Right or left,they are mathematically equivalent.Each term is simple some current goes into or out from the node(one term in KCL euquation ).

2.But we consider our solving procedure we are trying to use node-voltage method to solve the problem which means the node voltages are selected to be the state variables ,we should put all terms with voltages on the left to get the standard form of linear equations,i,e,Ax=b.

Final conclusion :

1.using node voltage method,in principle,we should put all terms that are functions of voltages on the left,and leave other terms on the right.

2.For the power system,coincidently in most cases,the current terms that can not be expressed as the functions of voltages are just the currents injecting from ground to the buses through generators or loads.

3.Consider there is a FACTS device between bus 1 and 3 in 3-bus system(or line 1-3 is an HVDC line ),In this case,the current to the FACTS device  or the HVDC has to be put one the  right,because they cannot be simply expressed as the function of the voltages.

In other words,''the current terms that cannot be expressed as the functions of voltages'' still can be called ''injection current''in this case.  

Because ''injection'' means inject into the network,and we have excluded FACTS and HVDC from the network.

节点：在电力系统中，若干条支路汇集在同一根母线上，此时讲流过母线的电流称为节点电流，把这条母线看作节点。

                  在电路理论中，三条或三条以上的支路相连接的点。

支路：每个元件就是一条支路，串联的元件为一条支路，一条支路中电流处处相等。

无论电路理论中或者电力系统中都满足KCL和KVL

KCL：所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。

KVL：沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。

节点电流：在电力系统中将母线的注入电流称为节点电流。

注入电流：发电机和负荷此类非线性元件注入母线的电流。

通常注入的不是电流而是功率，有：

以节点U为变量非线性代数方程，采用节点功率作为注入量使得方程组呈现非线性。

要确定节点的运行状态需要知道四个变量，有功注入P，无功注入Q，电压模值U及电压相角，需要给定两个量，求另外两个量。

将电力系统的节点分为三种，PQ,PV，V。

PV节点通常是含有无功储备的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所，有足够可调无功容量，维持电压幅值。

PQ节点通常是变电所，或发电厂在某一时间段内输出功率恒定，母线作为此类节点，绝大多数节点属于此类。

slack bus：对整条线路中进行有功平衡的调节补偿。

注入功率：电源输入功率，负荷需求功率代数和。

                  从地节点到电力网络的功率/电流。

 

不可控变量（扰动变量p）：负荷需求的功率

控制变量（自变量u）：电源输入有功无功功率

状态变量（因变量x）：各节点电压模值和相角

f(x,u,p)=0

针对某个扰动变量p,根据给定的控制变量U,求相应的状态。

导纳矩阵特点：

1.n阶对称复数方阵

2.稀疏，多零元

3.有接地支路非奇异，无接地支路奇异。

4.支路阻抗性质相同时，对角线占优

 

 

潮流计算几问：

1.潮流计算本质。

2.潮流计算的两个根公式？

3.为什么是非线性代数方程？

4.为什么要以功率注入为正？

5.为什么要定义节点类型？

使潮流可解并且有唯一解。

6.为什么要有平衡节点？

7.为什么平衡节点不参与潮流计算？

不是平衡节点不参与潮流计算，而是已知电压幅值，相角在计算过程中对其他变量没有更新意义

8.潮流计算为什么选用牛拉法？

牛拉法的收敛速度快，受到初值的影响大，电能质量的要求中对电压幅值有一定的阈值要求，采用牛拉法，不易使得电压偏移过多。

9.有了PMU后潮流计算变化？

有PMU 之后，可以测得电压的幅值和相角，此时潮流计算就变为线性计算的方程。大大简化计算的复杂程度