[發明專利]一種配電網潮流計算方法

有效

• 申請號: 201710064591.2
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN106786602B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 王春生;王鵬;胡玉坤;劉子建;粟梅;孫堯
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種配電網潮流計算方法，通過建立節點支路信息矩陣，利用漸進對比法，實現每個節點的電流回代更新和電壓前推更新，構建誤差矩陣，與收斂值比較，獲取潮流解，由于配電網的參數已知，故獲取節點支路信息矩陣較為簡單。同時，本發明基于漸進對比法的潮流計算過程無需計算各節點的功率，與牛頓拉夫遜法中的雅克比矩陣比較，本發明的原理簡單，編程實現簡單，收斂速度快，數據精確度高，可為配電網運行維護人員提供更為確切的潮流數據。

技術領域

本發明涉及電力系統分析與計算技術領域，更具體地，涉及一種配電網潮流計算方法。

背景技術

潮流計算是電力系統中應用最為廣泛、最基本和最重要的電氣計算，它的任務是根據給定的網絡結構及運行條件，計算整個網絡的潮流分布。

潮流計算的結果，無論是對于現有系統運行方式的分析研究，還是對規劃階段設計方案的分析比較，都是必不可少的。電力系統靜態、暫態穩定計算也需要利用潮流計算的結果，這些都屬于離線計算的范疇。

隨著現代化的調度控制中心的建立，為了對電力系統進行實時安全監控，需要根據實時數據庫提供的信息，判斷系統當前的運行狀態并對預想事故進行安全分析，這就需要進行在線潮流計算。

配電網具有以下特點：網絡拓撲一般呈輻射狀、但也有短時環網運行狀態，R/X比值較大，支路數和節點數十分龐大，三相不平衡等。這些特點導致網絡雅克比矩陣出現不同程度的病態特征，傳統的牛頓拉夫遜法、快速解耦法等算法對配電網不再適用。專家學者們研究提出了適用于配電網特點的潮流計算方法，如：隱式高斯法、前推回代法、回路阻抗法等。這些算法可直接利用節點及支路參數，無需利用雅克比矩陣，編程簡單，算法收斂性好，但都要用到復雜的節點編號方法，節點編號對算法實現有很大影響。

配電網可以看作是線性網絡，線性系統的疊加原理對配電網同樣適用。部分專家學者在處理弱環配電網潮流計算中，提出將環網運行的配電網轉化為輻射型配電網，利用疊加原理，將環網潮流視為環網前的輻射網潮流與環網兩端電壓向量差引起的潮流的疊加。

配電網各個支路的電壓降和支路通過的電流也適用疊加原理，可以看作是各個負荷電流共同作用的結果。當網絡結構和運行方式維持恒定時，單位負荷電流在各個支路引起的電壓降以及電流向量是恒定的，可以利用離線潮流計算結果計算得出。

潮流計算主要用于運行中電力系統的監視和實時控制，除了可靠的收斂特性外，計算速度快、占用內存少也是最基本的要求。常規的潮流計算方法，其計算方式復雜、收斂速度慢，不能很好的滿足配電網潮流計算對計算速度和收斂性的要求。

發明內容

本發明提供一種計算方式簡單、處理速度快且結果精確度高的配電網潮流計算方法，以解決上傳統潮流計算方法存在的計算過程復雜、收斂緩慢等技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種配電網潮流計算方法，包括：

S1.對配電網的支路節點分別編號，獲取每個支路的阻抗及每個節點負荷，以形成m*4的節點支路信息矩陣，且m為配電網中支路個數；

S2.基于漸進對比法，獲取每個節點的電流和每個節點的電壓；

S3.基于步驟S2所得到每個節點的電流和電壓，獲取每個節點的功率，構建功率誤差矩陣；

S4.提取功率誤差矩陣中每個節點功率的虛部和實部構建誤差矩陣，判斷誤差矩陣中每個節點功率的虛部和實部的絕對值的最大值小于收斂值，獲取潮流解。