[发明专利]一种基于全纯函数的微电网潮流计算方法

权利要求书

1.一种基于全纯函数的微电网潮流计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)构造平衡节点、PQ节点、PV节点的全纯函数，得到基于节点全纯函数方程的微电网潮流模型；

2)基于全纯函数的等效麦克劳林级数展开，递归求解微电网节点全纯函数方程，得到PQ节点、PV节点电压及PV节点注入无功功率的全纯函数麦克劳林级数展开的系数；

3)构造求解出的微电网未知变量全纯函数麦克劳林级数展开的Padé近似式，得到可行的微电网潮流解。

2.根据权利要求1所述的一种基于全纯函数的微电网潮流计算方法，其特征在于，所述的构造平衡节点、PQ节点、PV节点的全纯函数，得到基于节点全纯函数方程的微电网潮流模型，具体如下：

构造微电网平衡节点全纯函数方程为：

V_i(s)＝1+(V_i^SP-1)s，i∈平衡节点编号 (1)

其中，s为复数变量，V_i^SP为已知的平衡节点i的电压复数形式，V_i(s)为节点i的节点电压全纯函数；

构造微电网的PQ节点全纯函数方程为：

其中，为节点k的电压，N为微电网的节点个数，Y_ik为线路的导纳矩阵，S_i为已知的PQ节点i的注入复功率，符号“*”表示复共轭，Y_ik,se、Y_i,sh分别为线路导纳矩阵的串联部分和分流部分；

构造微电网的PV节点全纯函数方程为：

其中，|V_i^SP|为已知的PV节点i的电压幅值，P_i为已知的PV节点i的注入有功功率，Q_i(s)为PV节点i的无功功率全纯函数；

由式(1)、式(2)和式(3)构成基于节点全纯函数方程的微电网潮流模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于全纯函数的微电网潮流计算方法，其特征在于，所述的基于全纯函数的等效麦克劳林级数展开，递归求解微电网节点全纯函数方程，得到PQ节点、PV节点电压及PV节点注入无功功率全纯函数麦克劳林级数展开的系数，具体如下：

当式(1)、式(2)和式(3)s＝0时有：

V_i(0)＝V_i[0]＝1，i∈平衡节点编号 (4)

对于PQ节点，式(2)麦克劳林级数展开为：

其中，W(s)为节点电压全纯函数的倒数，即：

由式(7)两边关于s的系数相等，得到：

将式(8)麦克劳林级数展开，并由其两边关于s的系数相等，得到W[n]与V[n]之间的递归关系：

进一步地，PQ节点全纯函数方程的递归求解如下：

a)由式(4)、式(5)和式(6)求解出PQ节点电压全纯函数麦克劳林级数展开的常数项V_i[0]；

b)根据式(10)，由W[i](i≤n-1)和V[j](j≤n-1)计算W[n-1]；

c)根据式(9)，由W[n-1]和V[n-1]计算V[n]；

d)递归步骤b)和c)；

对于PV节点，式(3)麦克劳林级数展开为：

由式(11)两边关于s的系数相等，并将节点电压全纯函数麦克劳林级数展开的系数分解为实部和虚部，得到：

其中，V_kre[n]、V_kim[n]为节点k的电压全纯函数麦克劳林级数展开的第n项系数的实部和虚部，G_ik、B_ik分别为导纳矩阵的电导和电纳部分；

进一步地，PV节点全纯函数方程的递归求解如下：

a)由式(4)、式(5)和式(6)求解出PQ节点电压和注入无功功率全纯函数麦克劳林级数展开的常数项V_i[0]、Q_i[0]；

b)根据式(10)，由W[i](i≤n-1)和V[j](j≤n-1)计算W[n-1]；

c)由式(13)计算V_ire[n]。

d)根据式(12)，由W[n-1]，V[n-1]和V_ire[n]计算V_iim[n]和Q[n]；

e)递归步骤b)和d)；

综合PQ节点、PV节点全纯函数方程的递归求解，得到微电网中PQ节点、PV节点电压及PV节点注入无功功率全纯函数麦克劳林级数展开的系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于全纯函数的微电网潮流计算方法，其特征在于，所述的构造求解出的微电网未知变量全纯函数麦克劳林级数展开的近似式，得到可行的微电网潮流解，具体如下：

根据求解出的PQ节点、PV节点电压及PV节点注入无功功率的全纯函数麦克劳林级数展开，构造其近似式，如果所有近似式在s＝1时收敛，则该微电网存在潮流解，且收敛值为PQ节点、PV节点电压及PV节点注入无功功率的值，即为微电网可行的潮流解；如果有近似式发生振荡，则该微电网无潮流解或无可行的潮流解。