[发明专利]主动配电网潮流计算通用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动配电网潮流计算通用方法。

背景技术

配电网潮流计算是配电系统分析的一项重要内容，它是对配电网系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的重要依据。随着分布式发电技术的快速发展和用户对高供电可靠性的要求，传统单馈线辐射状配电网将不能满足要求。面向未来的主动配电网将具有含分布式电源、多馈线或单馈线供电、含多环网的特点，传统的配电网前推回推潮流计算方法将不再通用于主动配电网。分布式电源的接入使配电网中增加了新的节点类型，多馈线或单馈线供电和含环网的特点使得配电网的网络运行方式变得复杂和灵活。因此，研究主动配电网高效通用的潮流计算方法具有重要的意义。

发明内容

本发明针对主动配电网含分布式电源、多馈线或单馈线供电、含环网的特点和传统潮流计算方法的不适用性，基于Zbus法提出了一种主动配电网潮流计算通用方法。

本发明的技术解决方案是：

一种主动配电网潮流计算通用方法，包括以下步骤，

S1、建立各种分布式电源潮流计算模型，包括PQ节点型DG、PQ(V)型DG、PI型DG、PV型DG；

S2、求取含n_PV台PV型DG主动配电网PV节点灵敏度电抗矩阵B_PV；

S3、主动配电网潮流计算的通用方法如下：

S31、确定主动配电网中所有节点编号，输入各种信息矩阵，形成馈线信息矩阵、节点信息矩阵和支路信息矩阵，形成并网DG信息矩阵，包括PV、PQ、PQ(V)和PI型DG信息矩阵；

S32、由节点信息矩阵和支路信息矩阵求出全网节点导纳矩阵Y，由节点导纳矩阵和PV型DG信息矩阵，根据步骤S2的方法求出(n_PV×n_PV)阶PV节点灵敏度电抗矩阵B_PV；

S33、求取馈线根节点单独作用下，配电网各节点的注入电流向量删除全网节点导纳矩阵Y中根节点所在的行和列，得导纳矩阵Y'，由公式求取馈线根节点单独作用下各节点电压；

S34、初始化各PV节点初始无功出力(Q_max+Q_min)/2；

S35、设节点电压初值计算所有PI和PQ(V)节点的无功出力；

S36、如步骤S33方法，计算除馈线根节点外各节点注入电流作用下节点电压

S37、由叠加原理得节点电压：

S38、修正PV节点型DG无功出力Q_PV＝Q_PV+ΔQ，校验Q_PV是否越限，否则转换为PQ节点，并重新计算PV节点灵敏度电抗矩阵；

S39、检验迭代收敛条件：所有节点无功不越限PV节点无功越限PV节点无功出力为Q_max或Q_min；满足收敛条件则进入步骤S310；否则转入步骤S36；

S310、计算结束，输出结果。

进一步地，馈线信息矩阵格式为{馈线节点编号；馈线节点电压值}；

节点信息矩阵格式为{节点编号；节点负荷(不包括DG)；节点对地等效导纳参数}；

支路信息矩阵格式为{支路编号；始节点编号；末节点编号；支路阻抗参数；支路联络开关状态}；

PV型DG信息矩阵格式为{接入节点；有功出力；电压目标值；无功出力上限；无功出力下限}；

PQ型DG信息矩阵格式为{接入节点；有功出力；无功出力}；PQ(V)型DG信息矩阵格式为{接入节点；有功出力}；

PI型DG信息矩阵格式为{接入节点；有功出力；电流目标值；无功出力上限；无功出力下限}。

进一步地，面向多馈线供电和多环网的主动配电网，其PV节点灵敏度电抗矩阵通用计算方法如下：

S21、设含n_PV台PV型DG主动配电网PV节点灵敏度导纳矩阵为Y_PV，其为(n_PV×n_PV)阶对称矩阵，Y_PV,i,i为第i个PV节点的自导纳，Y_PV,i,j＝Y_PV,j,i为第i和j个PV节点的互导纳；

S22、Y_PV,i,i为当馈线节点和除外第i个PV节点均接地时，在第i个PV节点接入单位电压源时的短路电流；