[發明專利]一種配電網潮流計算方法

有效

• 申請號: 201510434611.1
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104953585B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 李紅偉;張安安;陳貴;沈霞;方瑋;吳華兵;孔岱
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 熊曉果,林輝輪

1.一種配電網潮流計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1:確定連支支路數量M及節點數量N，根據連支支路數量M及節點數量N，形成節-支關聯矩陣A＝[A_t，A_l]，其中A_t為基于選定樹形成的N×N階可逆矩陣,其為節-樹支關聯矩陣；A_l為N×M階矩陣，其為節-連支關聯矩陣，矩陣A的元素a_ij的定義如下：

公式中的支路包括連支支路和樹支支路；i的取值范圍為1至N，j的取值范圍為1至M+N；

S2:設定初始值：讀取電網中各節點的功率，將各節點電壓幅值設置為電源電壓，各支路功率損耗設為0；

S3：計算各節點消耗的有功功率向量P及無功功率向量Q，P＝[P₁，P₂，...，P_N]^T中元素P₁，P₂，...，P_N分別為各個節點消耗的有功功率；Q＝[Q₁，Q₂,...Q_N]^T中元素Q₁，Q₂,...Q_N分別為各個節點消耗的無功功率；

S4：根據各節點消耗的有功功率向量P、各節點消耗的無功功率向量Q、PV節點輸出的有功功率向量P_PV計算所述配電網中存在的連支支路、N_sl個平衡節點和N_PV個PV節點的合成有功功率向量P_IlΣ及合成無功功率向量Q_Il∑；

所述合成有功功率向量合成無功功率向量其中，P_Il表示所述配電網中M條連支支路的有功功率向量，Q_Il表示所述配電網中M條連支支路的無功功率向量；P_sl表示各平衡節點與電源節點之間虛擬出的聯絡支路的有功功率向量，Q_sl表示各平衡節點與電源節點之間虛擬出的聯絡支路的無功功率向量；P_PV表示各PV節點輸出的有功功率向量，Q_PV表示所述各PV節點輸出的無功功率向量；

S5：根據求得配電網中連支支路、平衡節點、PV節點的合成有功功率向量P_IlΣ及合成無功功率向量Q_IlΣ求解各樹支支路有功功率向量P_It和無功功率向量Q_It其計算公式如下，

此時，步驟S5中，

$P_{It}=D_t^{T}P+{\left[\begin{array}{c}{B}_t\\ D_{sl}\\ D_{PV}\end{array}\right]}^T{P}_{Il\mathrm{\Σ}}---\left(1\right);$

$Q_{It}=D_t^{T}Q+{\left[\begin{array}{c}{B}_t\\ D_{sl}\\ D_{PV}\end{array}\right]}^T{Q}_{Il\mathrm{\Σ}}---\left(2\right);$

其中，D_sl和D_PV分別為從矩陣D_t中將N_sl個平衡節點和N_PV個PV節點所對應的道路向量提取后組成的矩陣；

S6：計算基于各支路的有功功率損耗dP和無功功率損耗dQ，計算公式為：

$dP=P_{in}-P_{out}={\mathrm{RI}}^2=\frac{R(P_{in}^2+Q_{in}^2)}{U_{in}^2}---\left(3\right);$

$dQ=Q_{in}-Q_{out}={\mathrm{XI}}^2=\frac{X(P_{in}^2+Q_{in}^2)}{U_{in}^2}---\left(4\right);$

其中，P_in為所述支路輸入有功功率，P_out為所述支路輸出有功功率，Q_in為所述支路輸入無功功率，Q_out為所述支路輸出無功功率，U_in為所述支路起始節點電壓，R為所述支路電阻，X為所述支路電抗，I表示通過支路的電流；

S7：計算各個節點的電壓幅值U_i＝U₀-D_tidU，其中，U_i為各節點電壓幅值向量U的元素，i的取值范圍為1至N；U₀為電源節點的電壓幅值，D_ti表示每個節點在中所屬的行向量，dU＝[dU₁，dU₂，……dU_N]^T其元素由得來，U_out為所述支路末尾節點電壓；

S8：判斷該節點前后兩次迭代計算的電壓幅值之差是否滿足精度要求，如不滿足則返回步驟S3，否則結束迭代進入步驟S9；

S9：計算各個節點的電壓相角α_k＝-D_tkdα，其中，α_k表示各個節點的電壓相角向量α的元素，dα表示元素為dα_i的向量。