潮流计算中的功率方程和节点分类

1.功率方程式的一般形式

设有n个节点的系统，根据式（3-23）节点电压方程可得

在电力系统潮流计算中，节点电压有两种不同的表示方式，即直角坐标形式和极坐标形式，由此可得两种不同形式的功率方程式。

将上式的实部与虚部分开，得到由直角坐标形式表示的功率方程式为

这是潮流计算的基本方程。功率方程式是一组非线性方程组。

将上式的实部和虚部分开可得到用极坐标表示的功率方程式为

以上各式中Pi、Qi为节点功率，是净注入节点的功率。(www.xing528.com)

2.电力系统的节点分类

对于n个节点的系统，可以得到2n个功率方程式。每个节点有电压幅值U、电压幅角δ、有功功率P、无功功率Q等4个表征节点运行状态的量。系统共有4n个变量。已知其中的2n个变量，根据功率方程式可以求出其余2n个未知量。在电力系统潮流计算中，一般每个节点给出两个已知量，而另外两个则作为待求量。按给出的已知量不同，电力系统的节点可以分为以下三类。

（1）PQ节点。已知节点的有功功率P及无功功率Q，待求量是节点的电压幅值U和相角δ。电力系统中的大多数发电厂母线和降压变电站母线属于此类节点。在电力系统中，这一类节点是最多的。

（2）PV节点。已知节点的有功功率P和电压幅值U，待求量是节点无功功率Q和电压相角δ。这类节点必须有足够的可调无功容量，用以维持给定的电压幅值，又称之为电压控制点。一般选择有一定无功储备的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为此类节点。在电力系统中，这一类节点的数目很少。

（3）平衡节点。已知节点的电压幅值U和相角δ，待求量是节点有功功率P和无功功率Q。该节点作为潮流计算时其他电压计算的参考点，电压相位常取0°，该点亦即基准点或基准母线。为了满足系统功率平衡，必须选择一个发电厂的有功和无功作为未知量，该节点就是平衡节点，电力系统中通常只设一个平衡节点。一般选择主调频厂作为平衡节点。