[發明專利]一種基于中性點偏移的配電網三相潮流計算方法

有效

• 申請號: 201210392893.X
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN103001214A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 胡麗娟;盛萬興;宋曉輝;李建芳;程繩;史常凱;劉永梅;賈東梨;馮雪平
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統運行分析與控制技術領域，具體涉及一種基于中性點偏移的配電網三相潮流計算方法。

背景技術

潮流計算是電力系統分析中最基本、最重要的計算，是電力系統規劃、運行分析、控制與優化的基礎。從應用角度來看、電力系統的潮流計算可以分為兩種，一種是基于電力系統的系統參數對稱、負荷對稱以及系統處于正常運行狀態的單相潮流計算，另一種是基于系統網絡參數三相不對稱的三相潮流計算。長期以來，專家學者對輸電網的潮流計算進行了大量深入的研究，輸電系統一般是三相對稱系統，通常采用單相潮流計算。隨著我國國民經濟的蓬勃發展及配電網在電力系統中的作用日益受到重視，配電網的潮流計算研究也開始受到關注。

配電網具有諸多不同于輸電網絡的特征，如開環運行（閉環設計、輻射狀運行）、三相不平衡情況突出、線路電阻和電抗比值大、節點數目大等，使得傳統的潮流計算方法不適用于配電網。為了提高配電網的自動化管理水平、保障配電網的安全可靠運行，必需對配電網進行及時、準確的潮流計算，因而有必要研究適于配電網的潮流計算方法。根據配電網的特征，不少專家學者提出了多種適于配電網潮流計算方法，如改進牛拉法，回路阻抗法，前推回代法等。前推回代法的收斂和迭代速度都比較快，計算量相對較小，適合輻射狀配電網潮流計算，在單相潮流計算中得到了很好的驗證；牛頓-拉夫遜迭代法具有二次收斂性，在病態情況下不易發散，適于大型潮流計算。

針對三相潮流問題，目前常用的方法是在考慮三相互阻抗后將三相線路等效成單相線路，再采用傳統的牛頓法、前推回代法、回路阻抗法、近似解耦法等進行計算，未考慮三相電流之間的相互制約關系；或將中壓側各相輸出的負荷大小等效成低壓側相應相的負荷量，再利用前推回代法進行計算，只適用于特定接線方式下的三相潮流計算。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于中性點偏移的配電網三相潮流計算方法，本發明方法引入中性點偏移量來處理三相電流之間的約束關系，采用前推回代與牛頓-拉夫遜結合的混合迭代法，利用二者的優點有效解決配電網三相潮流計算問題。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種基于中性點偏移的配電網三相潮流計算方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

A、獲取中壓配電網網絡拓撲，選取中壓饋線作為計算單元，對饋線上各個節點和各條支路（饋線采用節點-支路模型，饋線上每一個需要計算電壓電流值的點為一個節點，兩節點之間的線路為支路）進行編號；

B、引入中性點電壓偏移量；

C、采用所述中性點偏移量對所述節點的計算相電壓值進行修正；

D、采用所述修正后的計算相電壓值計算節點處的負荷電流值；

E、采用前推回代法計算各支路的三相電流值及各節點的三相電壓值；

F、采用牛頓-拉夫遜法進行迭代，修正中性點電壓偏移量；

G、采用混合迭代法對三相電壓進行求解；

H、判斷步驟G中的三相電壓值是否滿足迭代終止條件；

I、計算三相潮流分布并輸出結果。

其中，所述步驟A中，所述中壓配電網采用輻射狀配電網或少環狀配電網，在三相潮流計算中，選用中壓饋線作為基本計算單元，饋線首端的中壓母線作為三相對稱的電壓源；并對饋線上各支路和各節點進行編號。

其中，所述步驟B中，當配電網線路參數、負荷不平衡時，電源中性點電位不為零；所述中性點電壓偏移量用表示。

其中，所述步驟C中，利用所述中性點電壓偏移量用對相電壓值進行修正，計算三相電壓值用如下①式表示：