專利名稱：一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析與計算領(lǐng)域，具體涉及一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)潮流計算是配電系統(tǒng)分析的一項重要內(nèi)容，它是配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和運行方式的合理性、可靠性及經(jīng)濟性進行定量分析的重要依據(jù)。配電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行特性上與輸電網(wǎng)顯著不同。配電網(wǎng)具有較高的R/X比值，分支較多，呈輻射型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等特點，配電網(wǎng)正常運行時是開環(huán)，只有在故障或調(diào)配負(fù)荷時才會出現(xiàn)短暫的環(huán)網(wǎng)或雙電源運行。因此，研究適合于配電網(wǎng)特性的潮流算法非常重要。近年來，國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)配電網(wǎng)的特點提出了多種潮流算法，如快速解耦法、前推回代法、回路阻抗法、改進牛頓法及隱式Zbus高斯法等；其中快速解耦法在配電網(wǎng)中的收斂性較差；前推回代法在輻射型配電網(wǎng)中的計算效率較高，但處理多回路的能力較差；回路阻抗法處理環(huán)網(wǎng)的能力有所增強，但處理PV節(jié)點的能力較弱；傳統(tǒng)牛頓-拉夫遜法和改進牛頓法中的雅克比矩陣非零元素均為可變的，每次迭代都需重新計算，計算量較大，計算時間較長，效率較低；隱式Zbus高斯法和Ybus法需要給定節(jié)點等效注入電流的初值，并利用線性潮流方程反復(fù)迭代直至收斂，算法具有一階收斂速度，可求解多回路的配電網(wǎng)，但處理多電源的能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法，改善了現(xiàn)有潮流算法的計算速度和效率。技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法，該方法包括以下步驟:I)獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；包括節(jié)點編號，節(jié)點數(shù)，獨立節(jié)點數(shù)，支路數(shù)，獨立回路數(shù)，參考節(jié)點，支路阻抗，節(jié)點負(fù)荷功率，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；針對具有N個節(jié)點、b條支路、m個獨立回路的配電網(wǎng)，假設(shè)首節(jié)點是電源且作為參考節(jié)點，則獨立節(jié)點個數(shù)為n = Ν-1，支路數(shù)b =n+m ；2)計算配電網(wǎng)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y ;其中:節(jié)點導(dǎo)納矩陣元素表示為Yij = Gij+JBij,Gij為電導(dǎo)，Bu為電納，i和j分別為支路的首節(jié)點和末節(jié)點編號，式中除下標(biāo)外的j為虛數(shù)單位；3)列寫基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算不平衡方程；設(shè)潮流方程的狀態(tài)變量為節(jié)點電壓實部e和虛部f，其中節(jié)點電壓為夕=C + Jf ,則有A.對于系統(tǒng)中的PQ節(jié)點，若令節(jié)點i給定的節(jié)點注入有功功率和無功功率分別為Pis和Qis，對該節(jié)點可列寫節(jié)點功率不平衡量方程為
權(quán)利要求
1.一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法，其特征是該方法包括以下步驟: 1)獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；包括節(jié)點編號，節(jié)點數(shù)，獨立節(jié)點數(shù)，支路數(shù)，獨立回路數(shù)，參考節(jié)點，支路阻抗，節(jié)點負(fù)荷功率，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；針對具有N個節(jié)點、b條支路、m個獨立回路的配電網(wǎng)，假設(shè)首節(jié)點是電源且作為參考節(jié)點，則獨立節(jié)點個數(shù)為η = Ν-1,支路數(shù)b = n+m ； 2)計算配電網(wǎng)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y;其中:節(jié)點導(dǎo)納矩陣元素表示為Yu = Gij^jBirGij為電導(dǎo)，Bu為電納，i和j分別為支路的首節(jié)點和末節(jié)點編號，式中除下標(biāo)外的j為虛數(shù)單位； 3)列寫基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算不平衡方程；設(shè)潮流方程的狀態(tài)變量為節(jié)點電壓實部e和虛部f，其中節(jié)點電壓為V = e + jf ,則有 A.對于系統(tǒng)中的PQ節(jié)點，若令節(jié)點i給定的節(jié)點注入有功功率和無功功率分別為Pis和Qis，對該節(jié)點可列寫節(jié)點功率不平衡量方程為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法，其特征在于:所述閾值ε取值10_4 10_6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于等效節(jié)點注入電流變換的配電網(wǎng)潮流計算方法。本發(fā)明包含以下內(nèi)容，首先基于傳統(tǒng)牛頓-拉夫遜法的基本原理，采用等效節(jié)點注入電流變換將配電網(wǎng)中PQ節(jié)點對應(yīng)的非線性潮流方程轉(zhuǎn)化為線性方程，從而簡化了潮流迭代計算公式中的雅克比矩陣，使其大部分元素為常數(shù)，不用重復(fù)計算，從而減少了計算量；然后，利用稀疏技術(shù)計算雅克比矩陣，大大的節(jié)省了內(nèi)存空間，提高了算法的計算速度和效率；最后，通過測試算例驗證了該算法的正確性和有效性，另外，通過比較不同算法的計算性能表明了該算法具有計算速度快、計算效率高、收斂性好和環(huán)網(wǎng)處理能力強的特點。
文檔編號G06F19/00GK103199525SQ20131010391
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者衛(wèi)志農(nóng), 楊雄, 孫國強, 孫永輝, 袁陽, 陸子剛 申請人:河海大學(xué)