[發明專利]一種基于線電壓的不接地配電網三相潮流計算方法

有效

• 申請號: 201610225213.3
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105703363B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 趙霞;羅蘭;羅雨萌;余淥綠;楊侖;顏偉;余娟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發明公開一種基于線電壓的不接地配電網三相潮流計算方法，利用計算機，通過程序，首先輸入網絡的結構數據、參數信息、PV節點的控制信息和節點負荷信息并初始化，然后計算網絡基于線電壓的節點導納矩陣和雅克比矩陣常數項，接著綜合考慮網絡非平衡節點的節點電流不平衡方程、恒功率星形負荷節點的功率約束方程、PV節點的總有功約束方程和線電壓幅值約束方程，以各節點線電壓的實虛部、恒功率星形負荷節點注入電流的實虛部和PV節點注入電流的實虛部作為狀態變量，采用基于注入電流形式的牛頓拉夫遜法算法，計算相應的不平衡量、雅克比矩陣，最后更新狀態變量，進行收斂性判斷，實現不接地網絡的三相潮流計算。

技術領域

本發明屬于電力系統穩態潮流計算技術領域。

背景技術

隨著我國的經濟發展和人民生活水平的不斷提高，電力用戶對供電可靠性和電能質量方面的要求也越來越高，而配電網作為電力系統的重要組成部分，直接面對用戶終端，其潮流分布和運行狀態將直接影響人們的生產生活，因此有必要對其進行研究以獲取準確的運行狀態。配網三相潮流計算作為配電系統分析的基礎，是獲取配網狀態數據的重要手段，為配網的狀態估計、優化運行、故障處理等進一步分析計算提供基礎數據，其結果直接影響配電網的相關分析與決策，具有重要的研究價值。

為保證供電安全和可靠性，我國的高，低壓配電系統一般采用中性點直接接地方式，而中壓配電系統則采用中性點不接地方式。與接地系統相比，一方面，不接地系統由于與大地之間不存在實際的電氣連接，缺少明確的地參考點，因此相對地電壓和相對地功率定義不明確；另一方面，由于配電網三相不對稱性顯著，故不接地系統的中性點電壓不為零。因此不接地系統的三相潮流計算方法與接地系統的三相潮流計算方法存在本質的區別，然而現有關于配電網三相潮流的研究絕大部份都僅針對接地系統，而對不接地系統三相潮流計算方法的研究卻很少。

現有的極少數研究中雖然考慮了不接地系統中性點電壓不為零對潮流分布的影響，明確區分了相對中性點電壓和相對地電壓的區別并建立以相對地電壓為狀態變量的不接地系統三相潮流模型，但該模型卻并未考慮相對地電壓定義不明確的問題。另一方面，現有研究對接于不接地系統的恒功率星形負荷三相穩態模型的處理也存在一定的不足。例如，近年有文獻提出以不接地系統零序電流為0的約束條件為基礎，建立電源的PQ、PV和平衡節點模型以及負荷的恒阻抗與恒功率模型，從而建立注入電流形式的不接地配網三相潮流計算方法。但該方法存在如下問題：

1)該方法基于相對地電壓和相對地功率建立不接地系統的三相潮流模型，然而由于系統中不存在實際的接地點，因此相對地電壓和相對地功率的定義并不明確；

2)該方法雖然明確區分了相對地功率和相對中性點功率的概念，但其認為恒功率星形負荷的已知量為各節點的對地功率，并以此為基礎建立恒功率星形負荷的三相穩態模型，然而實際上恒功率星形負荷的已知量應該為其各相對中性點的功率；

3)該方法認為PQ節點的三相功率不能完全獨立可控，即不能完全已知各相的視在功率。并且為滿足可解性，該方法僅在可能的變量組合中任意給出四個量作為已知量，而未考慮其物理含義。實際上，PQ節點的三相功率并非不能完全獨立不可控，對于恒功率星形負荷，可控制其各相對中性點的復功率。因此該方法不能準確地計算不接地配電網的潮流分布和運行狀態。

發明內容

本發明的目的是針對現有不接地配電網三相潮流計算方法的不足，提供了一種基于線電壓的不接地配電網三相潮流計算方法。