CN105391086A - 基于分布式发电的环网***潮流计算方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于分布式发电的环网***潮流计算方法。通过将PI、PV、PQ(V)节点等效为PQ节点，使得本申请的基于分布式发电的环网***潮流计算方法对含分布式电源的环网有较好的收敛性和适应性。

Description

基于分布式发电的环网***潮流计算方法

技术领域

本申请涉及电网运行管理监测领域，特别是一种基于分布式发电的环网***潮流计算方法。

背景技术

在现有的电网中，由于分布式发电的引入，电源的节点类型出现了PQ、PI、PV、PQ(V)节点。此外，***中还有PV节点及少量环网的存在，使得基于传统的辐射状网络的前推回代算法已经不再适用，如何研究以辐射状网络为主体的前推回代算法有一定的理论意义和实用价值。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的一个主要目的在于提供一种新的分布式发电的潮流计算方法，其对含分布式电源的环网有较好的收敛性和适应性。

根据本发明的一方面，一种基于分布式发电的环网***潮流计算方法，包括：步骤一，确定解环端口阻抗和导纳矩阵以及PV节点入端阻抗矩阵；

步骤二，初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V；

步骤三，初始化各节点电压为根节点电压；

步骤四，确定环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流；

步骤五，确定解环端口补偿电流；

步骤六，前推支路电流，并回代计算除平衡节点外各节点电压；

步骤七，计算PV节点的注入无功功率是否无功越界，若越界，则将PV节点转变为PQ节点同时修正PV节点的注入电流；

步骤八，计算光伏电源PV节点注入的电流是否达到边界值。若达到，则将PV节点转变为PI节点；

步骤九，重复执行步骤一至步骤八，基于各节点电压相邻两次迭代的节点电压变化量满足预定收敛条件，输出本次计算结果。

在一些实施例中，初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V包括：

将解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V初始化为0。

在一些实施例中，确定解环端口补偿电流进一步包括：

对解环端口的其它支路电流进行修正，并将环状配电网络简化成纯辐射状配电网络。

在一些实施例中，确定环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流包括：

PQ节点的注入电流为： $\stackrel{\·}{I}={\[(-P-jQ)/(e+jf)\]}^{*};$

将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流；

将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流；

PV节点的注入补偿电流为：

在一些实施例中，将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流包括：

将PI节点转换为PQ节点，其中，并将Q带入至中，以确定转换后的PI节点的注入电流。

在一些实施例中，将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流包括：

将PQ(V)节点转换为PQ节点，其中：

$Q=P_{e}tan\mathrm{\δ}=\frac{R^2+X_{\mathrm{\σ}}(X_m+X_{\mathrm{\σ}})s^2}{{\mathrm{RX}}_{m}s}{P}_e;$

并将Q带入至中，以确定转换后的PQ(V)节点的注入电流。

本发明的基于分布式发电的潮流计算方法，对含分布式电源的环网有较好的收敛性和适应性。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。

图1示出了本申请的基于分布式发电的潮流计算方法的一个实施例的示意性流程图；

图2示出了各节点电压的仿真结果；

图3示出了加入分布式发电设备的仿真结果。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

参见图1所示，为本申请的基于分布式发电的环网***潮流计算方法的一个实施例的示意性流程图。

本实施例的基于分布式发电的环网***潮流计算方法包括：

步骤101，确定解环端口阻抗和导纳矩阵以及PV节点入端阻抗矩阵。

步骤102，初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V。

步骤103，初始化各节点电压为根节点电压。

步骤104，确定环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流。

步骤105，确定解环端口补偿电流。

步骤106，前推支路电流，并回代计算除平衡节点外各节点电压。

步骤107，计算PV节点的注入无功功率是否无功越界，若越界，则将PV节点转变为PQ节点同时修正PV节点的注入电流。

步骤108，计算光伏电源PV节点注入的电流是否达到边界值。若达到，则将PV节点转变为PI节点。

步骤109，重复执行步骤一至步骤八，基于各节点电压相邻两次迭代的节点电压变化量满足预定收敛条件，输出本次计算结果。

在一些可选的实现方式中，步骤102的初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V可以进一步包括：

将解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V初始化为0。

在一些可选的实现方式中，步骤104中的确定解环端口补偿电流可以进一步包括：

对解环端口的其它支路电流进行修正，并将环状配电网络简化成纯辐射状配电网络。

在一些可选的实现方式中，步骤104中的确定环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流可以进一步包括：

PQ节点的注入电流为： $\stackrel{\·}{I}={\[(-P-jQ)/(e+jf)\]}^{*};$

将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流；

将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流；

PV节点的注入补偿电流为：

在一些可选的实现方式中，将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流可以具体包括：

将PI节点转换为PQ节点，其中，并将Q带入至中，以确定转换后的PI节点的注入电流。

在一些可选的实现方式中，将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流可以具体包括：

将PQ(V)节点转换为PQ节点，其中：

$Q=P_{e}tan\mathrm{\δ}=\frac{R^2+X_{\mathrm{\σ}}(X_m+X_{\mathrm{\σ}})s^2}{{\mathrm{RX}}_{m}s}{P}_e;$

并将Q带入至中，以确定转换后的PQ(V)节点的注入电流。

采用如上所述的基于分布式发电的环网***潮流计算方法进行方针，其仿真结果如图2和图3所示。

其中，图2示出了各节点电压的仿真结果，而图3示出了加入分布式发电设备的仿真结果。

仿真结果表明，采用本申请的基于分布式发电的环网***潮流计算方法，对含分布式电源的环网有较好的收敛性和适应性。

上面对本发明的一些实施方式进行了详细的描述。如本领域的普通技术人员所能理解的，在本发明的设备和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。还需要指出的是，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (6)

1.一种基于分布式发电的环网***潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一，确定解环端口阻抗和导纳矩阵以及PV节点入端阻抗矩阵；

步骤二，初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V；

步骤三，初始化各节点电压为根节点电压；

步骤四，确定所述环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流；

步骤五，确定解环端口补偿电流；

步骤六，前推支路电流，并回代计算除平衡节点外各节点电压；

步骤七，计算PV节点的注入无功功率是否无功越界，若越界，则将PV节点转变为PQ节点同时修正PV节点的注入电流；

步骤八，计算光伏电源PV节点注入的电流是否达到预设边界值。若达到，则将PV节点转变为PI节点；

步骤九，重复执行步骤四至步骤八，基于各节点电压相邻两次迭代的节点电压变化量满足预定收敛条件，输出本次计算结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V包括：

将所述解环端口开路电压V和PV节点叠加电压△V初始化为0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述确定解环端口补偿电流进一步包括：

对所述解环端口的其它支路电流进行修正，并将环状配电网络简化成纯辐射状配电网络。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述环网***中除分布式电源以外的各节点的注入电流包括：

PQ节点的注入电流为： $\stackrel{\·}{I}=\[(-P-jQ)/(e+jf)\]*;$

将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流；

将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流；

PV节点的注入补偿电流为： ${\stackrel{\·}{I}}_{PV}^i=Z_{ii}^{-1}\×\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{V}}_{PV}.$

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将PI节点转换为PQ节点，并求取转换后的PI节点的注入电流包括：

将PI节点转换为PQ节点，其中，并将Q带入至中，以确定转换后的PI节点的注入电流。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将PQ(V)节点转换为PQ节点，并求取转换后的PQ(V)节点的注入电流包括：

将PQ(V)节点转换为PQ节点，其中：

$Q=P_{e}tan\mathrm{\δ}=\frac{R^2+X_{\mathrm{\σ}}(X_m+X_{\mathrm{\σ}})s^2}{{\mathrm{RX}}_{m}s}{P}_e;$

并将Q带入至中，以确定转换后的PQ(V)节点的注入电流。