[發(fā)明專利]一種主動(dòng)配電網(wǎng)三相潮流的計(jì)算方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210281279.6
• 申請(qǐng)日: 2012-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN103023013A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文傳;胡子珩;張伯明;徐旭輝;孫宏斌;郭子健;郭慶來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);中國(guó)南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種主動(dòng)配電網(wǎng)三相潮流的計(jì)算方法，尤其涉及一種支持多個(gè)已知注入有功功率和電壓的節(jié)點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱PV節(jié)點(diǎn)）的主動(dòng)配電網(wǎng)三相潮流計(jì)算方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化與電網(wǎng)仿真技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

潮流計(jì)算是配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的重要組成部分。在傳統(tǒng)配電網(wǎng)中，配電網(wǎng)是單電源結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)全都是已知注入有功功率和無(wú)功功率的節(jié)點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱PQ節(jié)點(diǎn)），并且傳統(tǒng)配電網(wǎng)的潮流計(jì)算方法基本上都是基于節(jié)點(diǎn)全為PQ節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的分布式電源開始接入配電網(wǎng)，這使得配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)類型發(fā)生了變化。這種接入分布式電源的配電網(wǎng)稱為主動(dòng)配電網(wǎng)。由于一些分布式電源帶有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置，可以使其運(yùn)行過程中保持電壓穩(wěn)定不變，因此接有這些分布式電源的節(jié)點(diǎn)一般等值為已知注入有功功率和電壓的節(jié)點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱PV節(jié)點(diǎn)）。PV節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法帶來(lái)了挑戰(zhàn)，使得傳統(tǒng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法不能很好的適應(yīng)這種情況。因此研究一種能夠支持多PV節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種主動(dòng)配電網(wǎng)三相潮流的計(jì)算方法，可以使用本發(fā)明提出的方法對(duì)含有多PV節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)配電網(wǎng)進(jìn)行三相潮流計(jì)算，在計(jì)算過程中將PV節(jié)點(diǎn)當(dāng)作PQ節(jié)點(diǎn)處理，并利用基于回路法的前推-回推法進(jìn)行潮流計(jì)算，為運(yùn)行人員提供可信的潮流計(jì)算結(jié)果。

本發(fā)明提出的主動(dòng)配電網(wǎng)三相潮流的計(jì)算方法，包括以下步驟：

(1)記配電網(wǎng)中已知注入有功功率和電壓的節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)，配電網(wǎng)中已知注入有功功率和無(wú)功功率的節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)，將配電網(wǎng)根節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角值作為配電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角值，初始化時(shí)，將PV節(jié)點(diǎn)按PQ節(jié)點(diǎn)處理，使PV節(jié)點(diǎn)的注入無(wú)功功率的初始值置為零；

（2）計(jì)算環(huán)網(wǎng)回路阻抗矩陣Z_L，具體過程如下：

（2-1）設(shè)定一個(gè)回路矩陣B，用于表示配電網(wǎng)中獨(dú)立回路與支路之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；設(shè)配電網(wǎng)中含有n′個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中包括n個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)和一個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，n=n′-1，配電網(wǎng)中含有b條支路和m個(gè)獨(dú)立回路，m=b-n，則配電網(wǎng)的回路矩陣B為m×b階，回路矩陣B中的元素的取值為：

Bi′j′=10-1]]>

式中，i′為配電網(wǎng)的第i′個(gè)獨(dú)立回路，作為回路矩陣B的第i′行，j′為配電網(wǎng)的第j′條支路，作為路矩陣B的第j′列，當(dāng)?shù)趈′條支路處于第i′個(gè)獨(dú)立回路的道路上，且支路方向與該回路方向相同時(shí)B_i′j′=1；當(dāng)?shù)趈′條支路不在第i′個(gè)獨(dú)立回路上時(shí)B_i′j′=0；當(dāng)?shù)趈′條支路處于第i′獨(dú)立回路上，且支路方向與該回路方向相反時(shí)B_i′j′=-1；

（2-2）將配電網(wǎng)中的支路按先樹支后連支順序排列，使步驟（2-1）得到的回路矩陣B具有下面的結(jié)構(gòu)：

其中B_t為m×n階子矩陣，下標(biāo)t表示對(duì)應(yīng)樹支的部分；B_l為m×m階子矩陣，下標(biāo)l表示對(duì)應(yīng)連支的部分；

（2-3）根據(jù)上述道路矩陣B，得到回路阻抗矩陣Z_L，Z_L=BZ_bB^T,其中B^T為道路矩陣B的轉(zhuǎn)置，Z_b為支路阻抗對(duì)角矩陣；

（3）從配電網(wǎng)中選出含有分布式電源的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為已知注入有功功率和電壓的PV節(jié)點(diǎn)，對(duì)該節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行對(duì)稱分量分析，得到該節(jié)點(diǎn)電壓的序分量，將該序分量代入分布式電源的控制方程，求解該控制方程，得到分布式電源節(jié)點(diǎn)的注入電流序分量，將該注入電流序分量轉(zhuǎn)換為PV節(jié)點(diǎn)的三相注入電流，