[发明专利]一种主动配电网三相潮流的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动配电网三相潮流的计算方法，尤其涉及一种支持多个已知注入有功功率和电压的节点（以下简称PV节点）的主动配电网三相潮流计算方法，属于电力系统调度自动化与电网仿真技术领域。

背景技术

潮流计算是配电网能量管理系统的重要组成部分。在传统配电网中，配电网是单电源结构，节点全都是已知注入有功功率和无功功率的节点（以下简称PQ节点），并且传统配电网的潮流计算方法基本上都是基于节点全为PQ节点进行的。但随着技术的进步，越来越多的分布式电源开始接入配电网，这使得配电网结构和节点类型发生了变化。这种接入分布式电源的配电网称为主动配电网。由于一些分布式电源带有自动电压调节装置，可以使其运行过程中保持电压稳定不变，因此接有这些分布式电源的节点一般等值为已知注入有功功率和电压的节点（以下简称PV节点）。PV节点的出现给传统的配电网潮流计算方法带来了挑战，使得传统的配电网潮流计算方法不能很好的适应这种情况。因此研究一种能够支持多PV节点的主动配电网潮流计算方法非常重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种主动配电网三相潮流的计算方法，可以使用本发明提出的方法对含有多PV节点的主动配电网进行三相潮流计算，在计算过程中将PV节点当作PQ节点处理，并利用基于回路法的前推-回推法进行潮流计算，为运行人员提供可信的潮流计算结果。

本发明提出的主动配电网三相潮流的计算方法，包括以下步骤：

(1)记配电网中已知注入有功功率和电压的节点为PV节点，配电网中已知注入有功功率和无功功率的节点为PQ节点，将配电网根节点电压幅值和相角值作为配电网中各节点的电压幅值和相角值，初始化时，将PV节点按PQ节点处理，使PV节点的注入无功功率的初始值置为零；

（2）计算环网回路阻抗矩阵Z_L，具体过程如下：

（2-1）设定一个回路矩阵B，用于表示配电网中独立回路与支路之间的关联关系；设配电网中含有n′个节点，其中包括n个独立节点和一个参考节点，n=n′-1，配电网中含有b条支路和m个独立回路，m=b-n，则配电网的回路矩阵B为m×b阶，回路矩阵B中的元素的取值为：

Bi′j′=10-1]]>

式中，i′为配电网的第i′个独立回路，作为回路矩阵B的第i′行，j′为配电网的第j′条支路，作为路矩阵B的第j′列，当第j′条支路处于第i′个独立回路的道路上，且支路方向与该回路方向相同时B_i′j′=1；当第j′条支路不在第i′个独立回路上时B_i′j′=0；当第j′条支路处于第i′独立回路上，且支路方向与该回路方向相反时B_i′j′=-1；

（2-2）将配电网中的支路按先树支后连支顺序排列，使步骤（2-1）得到的回路矩阵B具有下面的结构：

其中B_t为m×n阶子矩阵，下标t表示对应树支的部分；B_l为m×m阶子矩阵，下标l表示对应连支的部分；

（2-3）根据上述道路矩阵B，得到回路阻抗矩阵Z_L，Z_L=BZ_bB^T,其中B^T为道路矩阵B的转置，Z_b为支路阻抗对角矩阵；

（3）从配电网中选出含有分布式电源的节点，该节点为已知注入有功功率和电压的PV节点，对该节点电压进行对称分量分析，得到该节点电压的序分量，将该序分量代入分布式电源的控制方程，求解该控制方程，得到分布式电源节点的注入电流序分量，将该注入电流序分量转换为PV节点的三相注入电流，