[發明專利]大規模配電網潮流計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201910141531.5
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109802392B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 唐巍;陳璐;王越;張博;蔡永翔;王照琪;張涵
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 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: 王瑩;李相雨

1.一種大規模配電網潮流計算方法，其特征在于，包括：

通過選取多個分裂節點將目標配電網絡分解成若干個子網，獲取各子網的支路電流方程、各子網在分裂節點處的節點電壓方程以及用于求解子網間聯絡支路電流值的方程；

在各子網內建立ZIP負荷模型，獲取各子網的負荷參數，并根據所述負荷參數計算各子網ZIP負荷模型的恒阻抗參數、恒電流參數和恒功率參數；

根據所述ZIP負荷模型的恒阻抗參數計算獲得各子網的節點導納矩陣，并對計算獲得的節點導納矩陣進行改進，以使得改進后的所述節點導納矩陣為非奇異矩陣；

對于任一次迭代的節點電壓相量，根據當前迭代的節點電壓相量，以及所述ZIP負荷模型的恒電流參數和恒功率參數，計算獲得當前迭代的節點注入電流相量；

將改進后的節點導納矩陣和所述當前迭代的節點注入電流相量代入所述用于求解子網間聯絡支路電流值的方程，獲得當前迭代的聯絡支路電流值；

計算當前迭代的聯絡支路電流值與上一次迭代的聯絡支路電流值之間的差值，若所述差值小于等于預設收斂判據，則停止迭代，并將當前迭代的聯絡支路電流值作為需求的聯絡支路電流值；或者，

若所述差值大于預設收斂判據，則將所述當前迭代的聯絡支路電流值回代到所述各子網的支路電流方程中，獲得下一次迭代的節點電壓相量；

其中，所述根據所述ZIP負荷模型的恒阻抗參數計算獲得各子網的節點導納矩陣的步驟，具體為：

計算未考慮負荷恒阻抗部分的自阻抗矩陣，根據所述未考慮負荷恒阻抗部分的自阻抗矩陣與所述ZIP負荷模型的恒阻抗參數，計算獲得考慮負荷恒阻抗部分后的自阻抗矩陣；

根據所述考慮負荷恒阻抗部分后的自阻抗矩陣獲得考慮負荷恒阻抗部分后的節點導納矩陣；

其中，所述對計算獲得的節點導納矩陣進行改進，以使得改進后的所述節點導納矩陣為非奇異矩陣的步驟，具體為：

根據計算獲得的節點導納矩陣獲得改進后的節點導納矩陣為

其中，Y_ii為節點導納矩陣的對角元，為節點i的自導納，其值等于與該節點i直接相連的所有支路的導納總和；Y_ij為節點導納矩陣的非對角元(i≠j)，為互導納，其值等于連接節點i、j支路導納總和的負數，且Y_ij＝Y_ji；

其中，所述根據當前迭代的節點電壓相量，以及所述ZIP負荷模型的恒電流參數和恒功率參數，計算獲得當前迭代的節點注入電流相量的步驟，具體為：

根據當前迭代的節點電壓相量和所述ZIP負荷模型的恒功率參數計算僅考慮負荷恒功率部分的節點注入電流相量；

根據所述僅考慮負荷恒功率部分的節點注入電流相量與所述ZIP負荷模型的恒電流參數計算獲得當前迭代的節點注入電流相量；

其中，所述當前迭代的節點注入電流相量的計算公式為：

其中，I^k為當前迭代的節點注入電流相量，為僅考慮負荷恒功率部分的節點注入電流相量，I_L為所述ZIP負荷模型的恒電流參數，P_N為負荷額定有功功率相量，Q_N為負荷額定無功功率相量，U_N為負荷節點額定電壓相量，U^k為當前迭代的節點電壓相量，k為當前迭代次數，b₁，c₁，b₂，c₂均為已知系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取各子網的支路電流方程、各子網在分裂節點處的節點電壓方程以及用于求解子網間聯絡支路電流值的方程的步驟，具體為：

根據基爾霍夫電流定律獲得各子網的支路電流方程；

根據同一分裂節點在各子網中電壓相等的關系，獲得各子網在分裂節點處的節點電壓方程；

聯立所述支路電流方程與節點電壓方程，獲得用于求解子網間聯絡支路電流值的方程。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

獲取各子網的線路拓撲參數，根據所述各子網的線路拓撲參數在各子網內部進行潮流計算，獲得各子網的節點電壓相量初始值，將所述各子網的節點電壓相量初始值作為第一次迭代的節點電壓相量。