[发明专利]一种双极直流配电网潮流的线性化计算方法

权利要求书

1.一种双极直流配电网潮流的线性化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

将双极直流配电网中的M个节点划分为N个负荷节点与M-N个电源节点，并且每个节点均具有正极、负极与双极电气参数；负荷节点为用于向用户配电的各个节点，并作为恒功率节点；电源节点为与交流大电网连接的换流器出口对应的节点，并作为恒电压节点；

建立负荷节点的双极直流配电网的端口电压网络模型：将所有负荷视为电流源，解耦双极直流配电网中的正极线、中线、负极线三条线路，列写负荷节点分别在正极线、中线、负极线的节点电压方程，并将所述节点电压方程两两相减，从而得到负荷节点的端口电压网络模型；

建立负荷节点的恒功率负荷线性化模型：对负荷节点的功率计算公式进行泰勒展开，并提取高次项从而得到负荷节点的恒功率负荷线性化模型；

联立所述负荷节点的的端口电压网络模型与所述负荷节点的恒功率负荷线性化模型，从而得到负荷节点的线性化端口电压求解模型；

将实际网络参数代入所述负荷节点的线性化端口电压求解模型中，求解出负荷节点的端口电压列向量，并根据所述负荷节点的端口电压列向量计算出负荷节点的节点对地电压列向量；

分别建立双极直流配电网中的正极线、中线、负极线三条线路的支路关联矩阵A_b.up、A_b.unu、A_b.un，对角化形成双极直流配电网的支路关联矩阵A_b.u＝diag(A_b.upA_b.unuA_b.un)；根据双极直流配电网的支路关联矩阵计算双极直流配电网的支路电流列向量；

从所述负荷节点的节点对地电压列向量中提取各负荷节点分别在的正极线、中线、负极线上的节点对地电压，从所述支路电流列向量中提取分别在的正极线、中线、负极线上的各支路电流，并获取电源节点的节点对地电压，从而计算出双极直流配电网中分别在的正极线、中线、负极线上的各支路的线路功率与线路损耗。

2.根据权利要求1所述的双极直流配电网潮流的线性化计算方法，其特征在于，负荷节点分别在正极线、中线、负极线上的节点电压方程如下：

式中，I_Lp、I_Ln、I_Lb分别为正极、负极、双极负荷提供的N维电流列向量；I_p、I_nu、I_n分别为负荷节点在正极线、中线、负极线上的N维注入电流列向量；Y_ps、Y_nus、Y_ns分别为正极线、中线、负极线上负荷节点与电源节点的连接导纳矩阵，阶数均为N×(M-N)，其内部元素G_pij代表第i个负荷节点与第j个电源节点间的线路导纳值，并且Y_ps＝Y_nus＝Y_ns，i＝{1,2,...,N},j＝{0,N+1,N+2,...,M-1}；V_ps、V_nus、V_ns分别为表正极线、中线、负极线上电源节点的节点对地电压列向量，均为M-N维列向量，V_ps＝-V_ns，V_nus＝0；Y_p、Y_nu、Y_n为正极线、中线、负极线上去除电源节点对应行列后的节点导纳矩阵，阶数均为N×N，并且Y_p＝Y_nu＝Y_n；V_p、V_nu、V_n分别代表正极线、中线、负极线上负荷节点的N维节点对地电压列向量。