PQ分解法

PQ分解法是一种用于计算电力系统潮流的方法，它的计算速度较快且占用的内存比较小，应用较为广泛。

背景电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的计算方法，它根据给定的运行条件及系统接线情况等确定整个电力系统的运行状态、母线电压、元件中流过的功率、系统的功率损耗等。其主要目的在于计算电力网络中设备和用户运行状态的参数。计算的结果可用来考查所研究的运行状态下，网络特性对各种电力设备和用电设备的适用性，可作为确定对用户供电最佳条件的依据，及估计供电质量的基本数据等。因此，在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来进行定量分析，比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

电网潮流计算的性能优劣一般依据的是能否可靠收敛，计算速度的快慢，内存占有多少，使用是否方便灵活，调整和修改是否容易，是否满足工程需要等来判别，其中以是否可靠收敛作为评价的主要标准。常用的节点分析法包括高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊潮流算法、PQ分解法等。

PQ分解法简介针对牛顿一拉夫逊法计算速度方面存在的不足和电力系统实现在线控制的要求，在改进牛顿-拉夫逊法的基础上，提出了快速解藕算法。快速解耦算法派生于牛顿-拉夫逊法的极坐标形式，又称为PQ分解法。其基本思想是:把节点功率表示为电压向量的极坐标方程式，抓住主要矛盾，把有功功率误差作为修正电压向量角度的依据，把无功功率误差作为修正电压幅值的依据，把有功功率和无功功率迭代分开进行。它密切地结合了电力系统的固有特点，无论是内存占用量还是计算速度方面都比牛顿一拉夫逊法有了较大的改进。简单、快速、节省内存和收敛可靠成为该算法的突出优点，是国内外优先使用的算法，其成立的基础要满足三个假设条件。

①在高压输电网中，元件参数的电抗远远大于电阻，有功功率的变化主要取决于电压相角的变化，无功功率的变化主要取决于电压幅值的变化。

②考虑非长距离及非重载电路，其线路两端的相角相差不大。

③与节点无功功率相对应的导纳元素通常远小于节点的自导纳。

与牛拉法的区别1、pq分解法用两个对角矩阵代替了以前的大矩阵，储存量小了
2、矩阵是不变系数的，代替了牛拉法变系数矩阵，计算量小了
3、pq分解法矩阵是对称矩阵，牛拉法是不对称矩阵
4、pq分解法单次运算速度很快，但是计算是线性收敛，迭代次数增加；牛拉法单次运算很慢，但是平方收敛。总体来看，pq分解法的速度要快于牛拉法。1

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黄伦先 - 副教授 - 西南大学