[发明专利]一种用于不接地配电网的高斯-塞德尔三相潮流计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于不接地配电网的高斯-塞德尔三相潮流计算方法，属于配电网调度自动化技术领域。

背景技术

高斯-塞德尔三相潮流计算方法是计算配电网三相潮流的主要方法之一。在配电系统中普遍存在着中性点不接地或经大阻抗接地接法的三相变压器。中性点不接地方式主要发生不接地配电网的中压配电网中，高压配电网和低压配电网考虑设备安全等原因都采用中性点接地方式。中性点不接地的中压配电网与配电网的其他部分不存在零序通路，因而其零序电压并不影响配电网其他部分和低压配电网的负荷。然而，由于这一类三相变压器的副边侧存在漂浮的零序电压，，不接地配电网的三相潮流往往不易收敛。因此，传统的高斯-塞德尔三相潮流计算方法不能计算不接地配电网的三相潮流。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于不接地配电网的高斯-塞德尔三相潮流计算方法，解决不接地配电网的中压配电网中，漂浮的零序电压导致的不接地配电网的三相潮流计算难收敛的问题，以得到不接地配电网三相潮流计算的正确结果。

本发明提出的用于不接地配电网的高斯-塞德尔三相潮流计算方法，包括以下步骤：

（1）根据不接地配电网中各节点的三相电压和三相注入电流，得到不接地配电网中各节点的三相电压与三相注入电流之间的关系式为：

其中：n是不接地配电网中的节点数，i＝1,...,n，j＝1,...,n，U_i和I_i分别是节点i的三相电压和三相注入电流，是不接地配电网的三相导纳矩阵，三相导纳矩阵中，Y_ii是节点i的自导纳，Y_ij是节点i和节点j之间的互导纳；

（2）在上述各节点的三相电压与三相注入电流的关系式中，添加不接地配电网中连接高压配电网和中压配电网的三相变压器的副边侧电压约束：

U_ka+U_kb+U_kc＝3U₀，

其中，k是三相变压器的副边侧所在节点位置，U_ka、U_kb和U_kc分别是该三相变压器副边侧的a相电压、b相电压和c相电压；

使步骤（1）的不接地配电网中各节点的三相电压与三相注入电流的关系式转变为：

其中：U_ref＝3U₀，U₀为三相变压器副边侧的零序电压，U_k和I_k分别是节点k的三相电压和三相注入电流，Y_1k是节点1和节点k之间的互导纳，Y_nk是节点n和节点k之间的互导纳，Y_k1＝Y_1k，Y_kn＝Y_nk，O＝[0,0,0]^T，E＝[1,1,1]^T，上标“T”表示对矩阵或向量进行转置计算；

（3）利用分块矩阵的形式，将上述步骤（2）得到的不接地配电网中各节点的三相电压与三相注入电流的关系式表示为：