[发明专利]一种基于节点电流注入的单三相混合潮流计算方法

说明书

本发明涉及一种基于节点电流注入的单三相混合潮流计算方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、构建用于配电网潮流计算的单三相混合模型；步骤2、基于步骤1构建的用于配电网潮流计算的单三相混合模型，采用节点电流注入法进行配电网潮流计算。本发明同时考虑了零序和负序分量对单三相模型的影响，在顾及计算速度的同时也保证了计算的精度。

技术领域

本发明属于电力系统潮流运行技术领域，涉及单三相混合的潮流算法，尤其是一种基于节点电流注入的单三相混合潮流计算方法。

背景技术

配电网的潮流计算是配电网分析的重要内容，也是对配电网的规划以及运行的合理性，可靠性以及经济性分析的重要依据。在高压系统潮流分析中，由于三相负荷基本相同，且采用轮换相位的线路方式，所以可以看做是三相平衡的，一般按照单相潮流计算。但是配电网的三相参数不对称，三相负荷不平衡的特点使得配电网的潮流计算不能像输电网采用单相潮流计算，否则难以满足精确性。

目前，许多学者已对于配电网的三相潮流问题进行了深入的研究与探讨。从处理三相的方式上看，三相潮流计算可以分为相分量法和序分量法。

在相分量法中，每个原件的参数均为三阶子矩阵，对角线元素为各相自阻抗或自导纳，非对角线元素为互阻抗或互导纳，状态变量则为三维列向量。其物理意义明确，建模时容易处理不对称元件，但是采用相分量法建模时，即使是对称元件也无法解耦，导纳矩阵和雅克比矩阵稀疏度低，导致计算量非常大。

在序分量法中，各元件参数也是三阶子矩阵，对角线元素为各序的参数，非对角线元素为各序互阻抗或互导纳。采用序分量法(如对称分量法)对三相对称电力系统建模，可实现三序解耦，从而减少系统潮流计算节点数目，提高计算效率。但是，由于参数不对称元件和负荷的存在，三序不再解耦，对称分量法的优势不复存在。所以针对三序解耦问题，部分方法通过电流补偿法实现三序解耦，但网络的不平衡程度和R/X的比值大大影响了算法的收敛性，且建模的灵活性不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计合理、在保证精确性的同时又兼顾计算速度的基于节点电流注入的单三相混合潮流计算方法。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于节点电流注入的单三相混合潮流计算方法，包括以下步骤：

步骤1、构建用于配电网潮流计算的单三相混合模型；

步骤2、基于步骤1构建的用于配电网潮流计算的单三相混合模型，采用节点电流注入法进行配电网潮流计算。

而且，所述步骤1的具体步骤包括：

(1)将配电网络根据三相对称性分为对称性较好的三相对称网络和不对称明显的三相不对称网络，将对称性较好的三相对称网络采用单相潮流分析，不对称明显部的三相不对称网络采用三相潮流分析；

(2)将三相对称网络以及包括接口处的三相不对称网络的所有线路参数进行正负零序解耦，得到正负零三序导纳矩阵；

(3)将三相对称网络的平衡节点从三相对称网络中提取出来，得到新的正负零三序导纳矩阵；

(4)将步骤(3)得到的新的正负零三序导纳矩阵，三相对称网络的零负序节点注入电流改为零，通过化简得到三相对称网络和三相不对称网络的零负序的导纳矩阵；

(5)将步骤(4)中形成的零负序导纳矩阵加入到整个接口的导纳矩阵中，形成总接口的导纳矩阵；

(6)将步骤(5)中形成的总接口导纳矩阵加入到整个网络的导纳矩阵中，形成整个网络的节点导纳矩阵。

本发明的优点和有益效果：