[發明專利]一種中壓不接地配電網的三相潮流統一計算方法

在審

• 申請號: 202210256418.3
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114696329A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張逸;林金榕;李傳棟;劉雄飛
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/26;G06F17/16;G06F17/11
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種中壓不接地配電網的三相潮流統一計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、輸入中壓不接地配電網網絡的網架結構，變壓器和線路的設備參數信息、節點信息、負荷信息并初始化；

步驟S2、對具有不接地繞組的變壓器導納矩陣進行處理；

步驟S3、刪除變壓器不接地繞組節點的兩個潮流方程，替換為相應節點的零序電流實部與虛部等于零的約束方程；

步驟S4、利用功率平衡方程，基于牛頓-拉夫遜算法生成功率不平衡矩陣、雅可比矩陣和電壓不平衡矩陣，進行算法迭代，并判斷收斂，實現中壓不接地配電網的三相潮流計算。

2.根據權利要求1所述的一種中壓不接地配電網的三相潮流統一計算方法，其特征在于，所述步驟S2具體實現方式為：

變壓器三相導納矩陣的模型如式(1)所示；

式中：Y_T為變壓器三相導納矩陣；Y_ff、Y_ft、Y_tf、Y_tt為Y_T的子導納矩陣，均為3×3維；

式中，α、β為常數；

若Y_ff可逆，α取0；若Y_ff不可逆，α取10^-5～10^-8；若Y_tt可逆，β取0；若Y_tt不可逆，β取10^-5～10^-8；

經過上述處理，具有不接地繞組的變壓器三相導納矩陣為：

3.根據權利要求1所述的一種中壓不接地配電網的三相潮流統一計算方法，其特征在于，所述步驟S3具體實現方式為：

以電網中均為PQ節點為例，滿足的原始潮流方程如下式所示：

其中，

G_p、B_p的子矩陣定義如下所示，

式中：diag(*)表示利用向量*組成對角矩陣；P_p表示p相有功功率；Q_p表示p相無功功率；U_px表示p相節點電壓實部；U_py表示p相節點電壓虛部；U_abcx表示三相節點電壓實部；U_abcy表示三相節點電壓虛部；G^1,Ω表示節點1對于節點Ω的互電導，為3×3維矩陣，其它同理；B^1,Ω表示節點1對于節點Ω的互電納，為3×3維矩陣，其它同理；g_ab表示a相對b相的互電導，其它同理；b_ab表示a相對b相的互電納，其它同理；Y表示三相節點導納矩陣；B表示三相節點電納矩陣；G表示三相節點電導矩陣；上標i、j表示節點編號；Ω表示節點總數；

以刪除變壓器不接地繞組節點的B、C相無功方程為例，添加對應節點的零序電流的實部和虛部滿足的方程；此時，網絡滿足的潮流方程如下式所示；

其中，

Y_p＝G_p+jB_p

式中：I_0x為零序電流實部；I_0y為零序電流虛部；Y_px表示Y_p的實部；Y_py表示Y_p的虛部；U_ay(i₁)表示按照向量i₁的元素提取U_ay的對應行向量組成新矩陣，其它同理；i₁為網絡的節點編號向量，但不包括變壓器不接地繞組節點的編號；i₂為變壓器不接地繞組節點的節點編號向量。

4.根據權利要求1所述的一種中壓不接地配電網的三相潮流統一計算方法，其特征在于，所述步驟S4具體實現方式為：

牛頓-拉夫遜潮流方法的基礎方程為：

F＝JΔx

功率不平衡矩陣F為：

雅可比矩陣J為：

電壓不平衡矩陣Δx為：

式中：P_abc表示三相有功功率；表示PV節點給定的三相電壓；

其中，功率不平衡矩陣F已經刪除變壓器不接地繞組節點B、C相的ΔQ_b和ΔQ_c，添加這些節點的ΔI_0x和ΔI_0y；雅可比矩陣中已經刪除變壓器不接地繞組節點B、C相的和添加這些節點的和表示按照向量i₁的元素提取對應的行向量組成新矩陣，其它同理；

與零序分量相關的偏導矩陣元素按下式生成：