PSASP潮流计算方法优化指南

潮流计算的收敛性，不仅与被计算的系统有关，而且和所选用的计算方法紧密相关。因此，PSASP潮流计算程序提供了下列方法供用户选择。

1)PQ分解法

PQ分解法基于牛顿法原理，再根据电力系统线路参数R/X比(通常很小)的情况，对求解修正量的修正方程系数矩阵加以简化，使其变为常数阵(即等斜率)，且P、Q迭代解耦。这样可减少每次迭代的计算时间，提高计算速度，又不影响最终结果，因此是通常选用的一种方法。但在低电压配电网中，当线路R/X比值很大时，可能出现不收敛情况，此时应考虑更换其他方法。

2)牛顿法(功率式)

牛顿法的数学模型是基于节点功率平衡方程式，再应用牛顿法形成修正方程，求每次迭代的修正量。该方法收敛性很好。

3)最优因子法

最优因子法首先将潮流计算求解非线性方程组的问题化为无约束的非线性规划问题。在求解时把用牛顿法所求的修正量作为搜索方向，再根据最佳步长加以修正。该方法属非线性规划原理，原则上能求出其解(若存在)或断定问题无解，但由于数值计算的因素比较复杂，实际应用时也需要考虑其他因素。在迭代过程发生振荡时，若最佳乘子μ逼近于0，则问题无解；若最佳乘子μ保持在1附近，则要考虑其他的因素。

4)牛顿法(电流式)(www.xing528.com)

牛顿法(电流式)与牛顿法(功率式)的区别是其数学模型基于节点电流平衡方程式。该方法收敛性很好。

5)PQ分解转牛顿法

牛顿法迭代的特点是要求初值较好，且在迭代接近真解时，收敛速度非常快，为此设计了PQ分解转牛顿法。该方法是先用PQ分解法，当迭代达到一定精度时，转牛顿法迭代，使牛顿法能获得较好的初值，这样可改善其收敛性，加快计算速度。

牛顿法是求解电力系统潮流这种非线性方程最经典的方法。一般来说，牛顿法求解可靠，推荐采用。但牛顿法对初值有一定要求，尤其是对大规模电网情况(如母线节点超过10 000节点)，收敛性很难保证。PQ分解法根据电力系统的特有运行特性，对牛顿法简化，收敛速度快且不影响最终结果，但其有一定应用限制(如线路R/X比值不能过大等)。最优因子法是潮流计算新一代算法，收敛性比牛顿法更好，适用于大规模电网等复杂潮流计算。PQ分解转牛顿法是对牛顿法的改进，收敛性很好，同样适用于大规模电网潮流计算，但其也有PQ分解法同样的应用限制。

随着电网的发展，电网规模越来越大，全网电压压差、相角差逐步拉大的情况，如依然按照电压幅值为1(p.u.)、相角为0为全网母线设置迭代初值，牛顿法基本很难收敛，而最优因子法的收敛性也很难完全保证。因此，为保证上述算法的收敛性，应为上述算法选择一个合适的迭代初值。程序提供了辅助的“预设平衡点”和“读上次潮流结果为潮流初始值”的两种措施。其中，“预设平衡点”在仍保持系统原有平衡点的基础上，为各种方法增加了初值的预计算；“读取上次潮流结果为潮流初始值”将最近一次收敛潮流的母线电压相角结果作为本次潮流计算的迭代初值。经实践证明，这两种措施能有效提高牛顿法、最优因子法的收敛性。

综上所述，对一般电网的潮流计算，推荐采用牛顿法、PQ分解法或最优因子法。

对大规模复杂电网潮流计算，可采用最优因子法、PQ分解转牛顿法，或使用“预设平衡点”“读上次潮流结果为潮流初始值”的措施。注意，各种方法对数据的适应性不同，需根据实际电网情况和计算要求进行选择。