[发明专利]一种基于线性负荷模型的配电网单相潮流计算方法

说明书

一种基于线性负荷模型的配电网单相潮流计算方法，包括：将泰勒级数在直观的实数域内展开，根据配电网节点电压的特点，分别对配电网节点电压相角和电压运算子进行简化，将非线性的基于注入电流的ZIP负荷模型进行线性化，得到两种线性负荷模型，按模型中是否包含V的共轭，将它们分别称之为VV线性负荷模型和XV线性负荷模型；根据所述两种线性负荷模型，建立两种线性单相潮流方程，分别简记为VV线性单相潮流方程和XV线性单相潮流方程。本发明与传统的迭代法相比，在保持较高计算精度的同时，还显著提高了计算速度，能有效解决配电网单相潮流计算问题。

技术领域

本发明属于电力系统潮流计算分析领域，特别涉及一种基于线性负荷模型的配电网单相潮流计算方法。

背景技术

潮流计算是电力系统分析中最为基础的部分，根据潮流计算方法的适用范围，可划分为输电网潮流计算方法和配电网潮流计算方法。

对于三相基本平衡的系统，只需计算单相潮流就可以对现有系统进行分析。目前配电网常用的潮流计算方法主要有前推回代法、改进牛顿法、回路阻抗法和隐式Zbus高斯法等。前推回代法相比于其它几种算法具有更高的计算效率，但处理环网困难。虽然也有弱环配电网的前推回代处理方法，但处理环路额外增加了计算的负担，失去了前推回代法优良的计算效率。改进牛顿法在收敛性能和计算效率上与前推回代法相近，它是一种牛顿法，便于应用于状态估计等。回路阻抗法和隐式Zbus高斯法分别利用回路阻抗矩阵和节点导纳矩阵计算潮流，处理环路非常方便。以上算法都是具有迭代格式的单相潮流计算方法，虽然这类算法在不同层面上改善了潮流计算方法的计算性能，但迭代过程需要消耗大量时间，降低了优化算法的计算速度。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种基于线性负荷模型的配电网单相潮流计算方法。该方法是一种非迭代方法，在保持较高计算精度的同时，还能显著提高了计算速度，能有效解决配电网单相潮流计算问题。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案。

一种基于线性负荷模型的配电网单相潮流计算方法，其特征在于，包括：将泰勒级数在直观的实数域内展开，根据配电网节点电压的特点，分别对配电网节点电压相角和电压运算子进行简化，将非线性的基于注入电流的ZIP负荷模型进行线性化，得到两种线性负荷模型，按模型中是否包含V的共轭，将它们分别称之为VV线性负荷模型和XV线性负荷模型；根据所述两种线性负荷模型，建立两种线性单相潮流方程，分别简记为VV线性单相潮流方程和XV线性单相潮流方程。

其中，在单相系统中，所述基于注入电流的ZIP负荷模型为：

式中，I_k为节点k的注入电流，S_Pk、S_Ik、S_Zk分别表示节点k注入功率的恒功率分量、恒电流分量和恒阻抗分量，其中恒电流分量和恒阻抗分量对应的注入功率均为折算到标称电压V_nom下的功率形式，系数h＝1/V_nom(在IEEE中，V_nom＝1.0pu，h＝1)，上标(^*)表示共轭。

其中，所述由简化模型1简化得到的线性负荷模型为：

所述负荷模型中包含两个V分量，简记为VV线性负荷模型；

其中，所述由简化模型2简化得到的线性负荷模型为：

所述负荷模型包含一个V*和一个V，简记为XV线性负荷模型。

其中，所述线性单相潮流方程为：

基于VV线性负荷模型的线性潮流方程组

A+(B+C)·V_N＝0 (4)