图5-107控制体积法节点布局示意图5.5.3.2泥沙方程离散和求解悬移质输运方程离散和求解。悬沙输运方程和水流模型中的k、ε方程形式基本相同，只是在悬移质输运方程中多了一个下沉项，试算表明将下沉项作为源项比作为对流项更有利于求解的稳定。模型采用修正的QUICK 格式来离散悬沙输运方程的对流项，求解离散方程也采用ADI方法，相对于高阶格式所产生的离散方程的多余附加离散项采用显式离散，不存在求解困难。推移质输运方程的离散和求解。......
2023-06-22
离散控制变量的处理方法
【摘要】：本书设计连续潮流计算程序时，考虑在每次潮流计算后加入变压器变比和无功补偿装置投切的离散变量控制环节。这样的设计使运行控制方式更加接近实际系统，且能够提高连续潮流算法的收敛速度。调整后的不平衡无功功率由ΔQ和Qac相加得到，但是ΔQ是一个连续的变量，而且无功补偿装置也是分组投切，无功补偿装置的额定容量也是离散的，所以需要对无功补偿容量的调整量进行离散化处理。本书的换流变压器分接头采用的是电压控制。
换流变变比调节指的是交直流混合输电系统静态电压稳定裕度求取时某些直流变量随着负荷增长将越界，调整换流变压器变比可以使直流变量回到约束范围内。但是在负荷增长时，系统的无功补偿量也会发生变化。交直流系统电压稳定分析中换流变变比控制、换流站无功控制和换流器控制必须综合起来考虑。本书设计连续潮流计算程序时，考虑在每次潮流计算后加入变压器变比和无功补偿装置投切的离散变量控制环节。这样的设计使运行控制方式更加接近实际系统，且能够提高连续潮流算法的收敛速度。下面对本书采用的换流站无功功率控制和换流变压器变比控制做简略阐述[4]。
（1）换流站无功功率控制指的是控制换流站交流侧电压在规定范围或者控制与交流系统交换的无功功率。所以对换流站无功功率进行控制可分为无功功率控制和交流电压控制两种方式[3]。对交换无功的控制有利于所连的交流系统无功功率平衡，而对换流站交流电压的控制有利于弱受端交流系统的电压稳定性。
为了保证交直流混合输电系统的电压稳定性，采用交流电压控制方式的无功功率控制策略。当换流站交流侧母线电压越过规定超出规定范围时，对分成若干组的无功补偿设备并联电容器进行投切直到全部投入或退出为止。
无功补偿容量的调整量[3]可由下列方程确定：
式中，ΔQ为不平衡无功功率的调整量；Qacs为理想的不平衡无功功率；Qac为由计算得出的超出允许范围的不平衡无功功率。调整后的不平衡无功功率由ΔQ和Qac相加得到，但是ΔQ是一个连续的变量，而且无功补偿装置也是分组投切，无功补偿装置的额定容量也是离散的，所以需要对无功补偿容量的调整量进行离散化处理。离散化的处理过程[4]表示为
式中，Utn为无功补偿装置设计时考虑的交流母线正常电压；Ut为当前状态下交流母线的电压；Qs为无功补偿装置分组的额定容量；nf为调整不平衡无功需要投切的电容器机组个数，nf＞1的整数代表投入，nf＜1的整数代表切除。
（2）换流变分接头控制：经研究总结，换流变压器分接头控制模式可分为角度、换流变阀侧电压和阀组控制跟随控制三种模式[5]。当换流器为定角度控制时，换流变分接头需采用电压控制维持直流电压；当换流器为电压控制时，换流变分接头则采用角度控制来调整换流变角度在规定范围。本书的换流变压器分接头采用的是电压控制。当直流电压越限时，调整换流变分接头，直流电压产生一个增量ΔUd从而回到指定范围内。直流电压增量ΔUd与换流变变比调整量的关系如下[6]：
式中，ΔkT为需调整的变比量；
为调整分接头后的预期值。计算得变比调整量：
调整分接头后的预期值
的设定对潮流计算效率和收敛性影响较大。
为边界值时，ΔkT较小，换流变分接头调整次数相应增大，降低了计算效率。ΔkT也不能太大，否则可能引起分接头的频繁往复变动或造成计算的不收敛[7]。为了兼顾收敛性及计算效率，本书采用如下策略：设
值为1.0，比较每次迭代计算时换流变变比的调整次数，当某次计算中变比调整次数值超过上次值2倍以上时，则减小ΔkT值，令ΔkT=ΔkT/2。得到ΔkT后，选择变压器分接头值需考虑偏差最小问题，最后代入校正。
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