[發明專利]一種微電網線性化潮流計算方法

有效

• 申請號: 201710549492.3
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107230982B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 龍軍;宮成;梁志堅;盧子廣;陸藝丹
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李彥孚;何承鑫

一種微電網線性化潮流計算方法，包括如下步驟：獲取微電網的網絡參數；為各分布式電源DG成比例分配負荷功率，計算DG節點注入功率；依據微電網在不同控制策略下所要達到的平衡點，建立如下微電網線性化潮流方程：其中，ΔV為節點電壓偏移相量所組成的矢量，S為各節點注入復功率矢量，V_N為微電網無負荷接入時的各節點電壓矢量；依據所述線性化潮流方程計算接入負荷后節點電壓的偏移量、節點電壓幅值、節點電壓相角以及包含線損的DG輸出功率。本發明對微電網控制系統所要達到的平衡點進行建模，大幅降低方程維度，并將非線性潮流方程線性化，提升計算結果的精確度。

技術領域

本發明涉及微電網領域，尤其是一種微電網線性化潮流計算方法。

背景技術

微電網是有多種分布式電源(Distributed Generation,DG)、配電線路以及負荷構成的中低壓電力系統，它的穩態模型是潮流方程。而潮流方程的計算是微電網的系統規劃、經濟調度、狀態估計、電壓控制等應用技術的基礎。因此，對微電網潮流方程的建模、分析與計算，是微電網最重要的科研工作之一。

為大量消納可再生能源，同時提高用戶電能質量，大量微電網控制策略被提出，如今形成了以分層控制為標準，多控制器之間相互協調的體系。微電網內部的控制系統分為兩層，一次控制是微電源控制器采用本地信息來迅速調節DG出力，保持系統電壓和頻率穩定，一般采用各種下垂控制策略；二次控制用來調節一次控制所產生的靜差，根據通訊條件不同分為集中式、分散式和分布式三大類。現有的方法根據控制策略的不同將微電網潮流計算進行分類，并將控制策略的具體模型帶入非線性潮流方程中考慮。然而，這一做法導致：

1)當逆變器數量較多時，將大幅增加方程的維數，而且需要對不同的控制策略進行單獨建模，增加了問題的復雜程度。

2)非線性交流潮流方程的各狀態變量高度耦合，需要依賴數值迭代方法求解。然而，迭代方法計算效率較低，而且收斂性難以保證，無法微電網的在線應用，如實時調度、靜態安全分析等對計算時間的要求。

由于線性方程組具有成熟的求解方法，不存在收斂性問題，且可以求得未知量的解析表達式。因此，將非線性潮流方程線性化是一種常用方法，典型的是廣泛應用于輸電系統的直流潮流。然而，直流潮流假設了所有母線電壓為常數、各相鄰節點間的相位差很小、忽略線路電阻以及無功功率。這些假設嚴重不符合較高的中低壓微電網工況，會導致較差。另外一個常用的潮流方程線性近似是配電網線性化支路潮流方程，即“LinDistFlow”，它假設系統中網絡為輻射狀拓撲，消去了電壓相角，且忽略了系統線路損耗。因此，該方法對微電網的拓撲結構做出了限制，求解各節點電壓相角，且在線路重載的情況下會產生較大的誤差。

綜上所述，現有的微電網非線性潮流計算方法難以保證計算的高效性和收斂的穩定性；而現有的線性化潮流計算方法無法保證結果的高精確性。

發明內容

本發明提供一種微電網線性化潮流計算方法，對微電網控制系統所要達到的平衡點進行建模，大幅降低方程維度，并將非線性潮流方程線性化，提升計算結果的精確度。

一種微電網線性化潮流計算方法，包括如下步驟：

獲取微電網的網絡參數；

為各分布式電源DG成比例分配負荷功率，計算DG節點注入功率，具體為

其中，分別為DG注入節點i的不包含線損的有功功率估計值和無功功率估計值，P_Lj、Q_Lj分別為節點j的負荷功率，m_i和n_i分別為由DG的控制參數所決定的功率分配因子，N_G、N_L分別是微電網節點集合N＝{0,1，…，n}的電源節點和負荷節點子集合；