[发明专利]一种计及充电电容的直流潮流计算方法

摘要

一种计及充电电容的直流潮流计算方法，包括以下步骤（1）三角函数的简化方法及近似系数的计算；（2）计及充电电容的直流潮流模型的构建；（3）含充电电容的线路模型及接地导纳的并入；（4）利用完整导纳矩阵参数计算系数矩阵；（5）通过修正相角的回代求出所有PQ节点的电压幅值，进而得到全网节点电压幅值和相角，利用复功率潮流方程计算线路复功率。与不考虑充电电容的直流潮流算法相比，本发明在保持现有直流潮流算法的有功潮流计算精度的前提下，提升了电压幅值和无功潮流的计算精度，使直流潮流算法适用于输电系统无功潮流的计算。

主权项

1.一种计及充电电容的直流潮流计算方法，其特征在于，所述方法在考虑电阻的直流潮流模型基础上，将接地支路计入到线路模型中，以反映无功注入和接地支路的并联元件对系统无功分布的影响；通过构造并联元件导纳项对潮流方程作进一步线性化处理，推导出了无需迭代、能够计算节点电压幅值的更高精度的线性形式的直流潮流方程；所述方法包括以下步骤：(1)三角函数的简化方法及近似系数的计算，建立交流潮流的功率平衡方程；(2)计及充电电容的直流潮流模型的构建；(3)含充电电容的线路模型及接地导纳的并入；(4)利用完整导纳矩阵参数计算系数矩阵；(5)通过修正相角的回代求出所有PQ节点的电压幅值，进而得到全网节点电压幅值和相角，利用复功率潮流方程计算线路复功率；所述三角函数的简化方法及近似系数的计算，根据线路两端电压幅值差和相角差趋近于0，推导三角函数的简化方法，并计算相应近似系数：交流潮流的功率平衡方程如下：式中：θij为节点i，j之间的支路阻抗角；δij为节点i，j的电压相角差；Yij为节点导纳矩阵Y的第i行第j列元素；Pi和Qi分别为节点注入有功和无功功率；vi为i点的电压幅值；vj为j点的电压幅值；线路两端电压相角差一般不大，则有δij≈0，sinδij≈δij，cosδij≈1；采用上述简化后，式(1)与式(2)中的三角函数可写为如下形式：cos(θij‑δij)≈λ1(cosθij+(sinθij)δij)   (3)sin(θij‑δij)≈λ2(sinθij‑(cosθij)δij)   (4)式中λ1、λ2为误差修正系数，其计算式分别由式(5)和式(6)得到，并假设其分母不为零：λ1＝cos(θij‑δij)/(cosθij+(sinθij)δij)   (5)λ2＝sin(θij‑δij)/(sinθij‑(cosθij)δij)   (6)在输电系统中线路两端节点的电压相角差很少大于30°，故取δij范围为‑30°到30°，并假定全网阻抗角为一恒定值，则对一固定的阻抗角，λ1、λ2可在上述相角范围内计算并取均值求得。