28.6 : Методы Fast Decoupled и DC Powerflow для анализа потоков мощности в электроцепях

Метод Fast Decoupled Power Flow (полное наименование - быстрый расчёт потокораспределения с декомпозицией по активной и реактивной мощности) решает непредвиденные обстоятельства в работе энергосистемы, такие как отключения генератора или отказы линии электропередачи. Этот метод обеспечивает быстрые решения для потока мощности, необходимые для корректировки системы в реальном времени. Алгоритмы fast decoupled power flow упрощают матрицу Якоби, пренебрегая определенными элементами, что приводит к двум наборам разделенных уравнений:

Эти упрощения значительно сокращают вычислительную нагрузку по сравнению с полным методом Ньютона-Рафсона. Элементами матрицы Якоби J2 и J3 пренебрегают, и предполагается, что значения напряжения близки к 1,0 на единицу с небольшими разностями углов, что делает матрицы J1 и J4 почти постоянными. Это приводит к более быстрой сходимости, хотя может потребовать больше итераций, чем метод Ньютона-Рафсона.

Метод потока мощности постоянного тока еще больше упрощает проблему потока мощности, игнорируя реактивную мощность и предполагая, что все величины напряжения зафиксированы на уровне 1,0 на единицу. При таком подходе делается несколько ключевых предположений:

Пренебрегают соотношениями реактивной мощности и величин напряжения.

Все величины напряжения шины устанавливаются на уровне 1,0 на единицу.

Уравнения потока мощности линеаризуются, что упрощает вычисления.

При этих предположениях поток мощности от шины j к шине k с реактивным сопротивлением Xjk упрощается. Уравнения потока мощности постоянного тока принимают вид:

Метод Fast Decoupled Power Flow используется для подробных итерационных решений в операциях в реальном времени, обеспечивая баланс между точностью и скоростью. Поток мощности постоянного тока идеально подходит для быстрых, приблизительных решений, где эффекты реактивной мощности незначительны, предлагая простые и эффективные средства для планирования и анализа непредвиденных обстоятельств. Методы быстрого разделения потока мощности и потока постоянного тока обеспечивают эффективные решения для анализа энергосистем, каждый из которых имеет свои конкретные области применения и преимущества.