[发明专利]一种三相不对称配电网潮流计算方法

说明书

一种三相不对称配电网潮流计算方法，基于前推回代设计，计算过程中同时考虑三相参数不平衡及三相拓扑不平衡的情况，实现潮流的精确计算，可为配电系统拓扑重构、配电网无功优化等需潮流计算的高级功能提供准确基础计算工具。

技术领域

本发明涉及电力系统潮流计算技术领域，具体涉及一种三相不对称配电网潮流计算方法。

背景技术

配电网潮流计算的一大目的是获取系统正常运行情况下的各种参数，如节点电压、线路电流、功率大小及流向等，是实现各种配电网高级应用功能的前提，配电网拓扑重构优化、无功补偿装置优化配置等均需进行大量潮流计算。配电网的潮流计算较多采用前推回代法，以线路参数、负荷参数等为基础条件，迭代计算直至满足收敛条件。为了简化计算步骤，通常假设配电网为三相平衡系统，在满足精度要求下，仅以三相中的某一相为计算对象，只需对目标相的迭代顺序进行确定，且每段支路三相互感的关联方向均不发生改变。事实上，配电网三相通常处于不对称状态，尤其当三相在不同位置开环运行时，三相的前推回代顺序及互感的方向均会发生改变。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种针对不对称配电网的潮流计算方法，根据拓扑结构形成三相各自的迭代计算顺序及三相互感之间的关联方向。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种三相不对称配电网潮流计算方法，包括如下步骤：

a)获取配电系统参数及配电系统的拓扑结构；

b)根据获取的配电系统参数和形成支路参数矩阵P；

c)形成每项的支路-节点关联矩阵；

d)确定每相的前推回代顺序；

e)形成支路关联方向矩阵；

f)计算得到配电网潮流参数并迭代计算至满足收敛条件。

进一步的，步骤a)中配电系统参数的获取包括：每段支路的自阻抗及互阻抗、每个负荷节点的负荷值。

进一步的，步骤a)中配电系统的拓扑结构的获取包括：根据配电系统拓扑结构分布对系统节点及支路进行编号，电源点编号为1，其它n个系统节点的编号分别n+1，靠近电源点的支路编号为1，其它m个支路的编号分别为m+1。

进一步的，步骤b)中支路参数矩阵P的第1列为支路编号，第2-4列分别为支路末端节点的A、B、C相负荷，第5-7列分别为A、B、C相的自阻抗，第8-10列分别为AB、BC、CA相的互阻抗。

进一步的，步骤c)中三相分别形成支路-节点关联矩阵M_bna、M_bnb、M_bnc，支路-节点关联矩阵M_bna、M_bnb、M_bnc中的行为所有支路，所有支路按支路号升序排列，支路-节点关联矩阵M_bna、M_bnb、M_bnc中的列为所有节点，所有节点按节点号升序排列，矩阵中的元素为0、1、-1，0表示节点与支路无关，1表示节点为支路的电源节点，-1表示节点为支路的负荷节点。

进一步的，步骤d)中确定每相的前推回代顺序的方法为：

d-1)建立空向量S_eq用来存储前推回代顺序，向量维度等于支路数；

d-2)在支路-节点关联矩阵M_bna、M_bnb、M_bnc中，分别由首列开始，判断该列列和是否为-1，如果为-1则搜索该列中元素-1所在行，将该行所有非零元素置零，且将该行对应的支路编号填入向量S_eq，如果不为-1则继续进行下一列判断，直至完成所有列；