[發明專利]一種含分布式電源的配電網線性潮流計算方法

在審

• 申請號: 201910135960.1
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109840717A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王淳;劉寬;王巍璋;陳宇杰;伍惠鋮
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種含分布式電源的配電網線性潮流計算方法，包括：采用泰勒級數展開技術，對基本潮流方程中的非線性項進行泰勒公式展開，舍去二次項及更高次項，從而得出其線性形式，記作線性近似模型；將非PV型分布式電源潮流計算模型進行泰勒公式展開，舍去三次項及更高次項，從而得出非PV型分布式電源簡化模型；基于線性近似模型和非PV型分布式電源簡化模型，對非線性的基本潮流方程進行簡化，最終得到一種含分布式電源的配電網線性潮流計算模型。與現有的線性潮流算法相比，本發明不僅具有較高的計算計算精度，還適用于含各種分布式電源的配電網，具有較高的通用性。本發明適合用于配電網快速潮流計算。

技術領域

本發明屬于配電網潮流計算分析領域。

背景技術

隨著配電網的迅速發展，越來越多的分布式電源接入配電網中，而分布式電源的接入對配電網的網絡結構、電壓分布及潮流計算產生了巨大影響。傳統配電網一般只含PQ節點和參考節點，但隨著分布式電源的加入，配電網中增加了諸如PV節點、PI節點和PQ(V)節點。系統中節點類型的增多，使傳統配電網潮流計算方法很難適用于含分布式電源的配電網。目前，學術界對含分布式電源的配電網潮流算法研究較多，但這些算法均以迭代計算為基礎，計算復雜，尤其在求解分布式電源較多且規模較大的網絡，其迭代過程大幅度降低了計算效率，甚至出現不收斂的現象。另外，配電網的規劃、優化及網絡重構等工作也因非線性潮流方程的加入使求解變得復雜。近幾年，對配電網潮流的線性算法的研究相對成熟，線性潮流算法的提出，顯著提高了潮流計算效率。到目前為止，大多數線性潮流算法均只考慮PQ型分布式電源，而含PV型、PI型、PQ(V)型分布式電源的線性潮流計算方法相對較少，使其適用范圍受限。

發明內容

本發明的目的在于針對現有配電網線性潮流計算模型通用性低、計算精度不高的缺陷，提出一種含分布式電源的配電網線性潮流計算方法。該模型不僅適用于含各種類型分布式電源的配電網，還保持著較高的計算精度，可以有效解決配電網快速潮流計算問題。

本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明所述的一種含分布式電源的配電網線性潮流計算方法，包括：采用泰勒級數展開技術，對基本潮流方程中的非線性項(電壓的倒數和三角函數)進行泰勒公式展開，并舍去二次項及更高次項，得出其線性形式，記作線性近似模型；同樣采用泰勒級數展開技術，將非PV型分布式電源潮流計算模型進行泰勒公式展開，并舍去三次項及更高次項，從而得出非PV型分布式電源簡化模型；基于線性近似模型和非PV型分布式電源簡化模型，對基本潮流方程進行線性化，最終得到一種含分布式電源的配電網線性潮流計算模型。

本發明所述的基本潮流方程中的非線性項進行線性化，其線性近似模型為：

式中：i，j表示配電網中的節點編號；V_i為節點i的電壓幅值；δ_ij為節點i與節點j之間的電壓相角差。

本發明所述非PV型分布式電源的簡化計算模型為：

式中：P_Gi，Q_Gi分別為分布式電源發出的有功功率和無功功率；V_i為節點i電壓幅值；和均為常數，對于不同類型的分布式電源，其值不同。

本發明所述的含分布式電源的配電網線性潮流計算模型為：

式中：P_Li，Q_Li分別為節點i負荷的有功功率和無功功率；G_ij，B_ij分別為導納矩陣的實部和虛部；P_Gi，Q_Gi分別為分布式電源發出的有功功率和無功功率；V_i，V_j分別為節點i和j電壓幅值；和均為常數。