考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106446458A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610942684.6G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2016.11.01H02J3/06(2006.01)(71)申请人国网技术学院地址250002山东省济南市市中区二环南路500号申请人国家电网公司国网重庆市电力公司电力科学研究院(72)发明人潘志远李宏伟甘言礼任玉保王婧贾涛刘海客张正茂(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法(57)摘要本发明公开了一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，包括：通过利用叠加原理，将环网回路进行处理，得到辐射状网络以及端口补偿电路，解决了弱环配电网的潮流计算问题。给出了风力发电、燃料电池、光伏以及微型燃气轮机四种分布式电源在潮流计算中的处理方式。最终得出了含分布式电源的弱环配电网的潮流计算方法。本发明有益效果：该潮流算法简单清晰，使计算过程大幅简化，而且不需要对电网进行复杂的搜索。CN106446458ACN106446458A权利要求书1/2页1.一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，包括以下步骤：(1)读入弱环配电网络参数，搜寻环网回路的连接点，然后将其断开，得到纯辐射状网络；在回路的解环点两侧各形成一个大小相等、极性相反的注入电流来模拟回路；(2)进行拓扑分析，分别得到纯辐射状网络道路矩阵T、环网端口阻抗矩阵ZL、节点-端口关联矩阵ML以及PV节点的节点电抗矩阵X；(3)初始化系统参数及各类分布式电源的参数，计算各类分布式电源的注入电流；(4)计算各节点负荷的注入电流，在分布式电源的接入点处叠加分布式电源的注入电流；(5)计算各支路电流和节点电压；(6)计算环网回路端口的电压差，并对环网回路端口的注入电流进行修正；(7)计算纯辐射状网络中各个PI节点的无功功率；若计算得到的某个PI节点的无功功率发生越限，则将该PI节点处理成PQ节点，然后对该PI节点的注入电流进行修正；(8)计算纯辐射状网络中各个PV节点的无功功率注入；若计算得到的某个PV节点的无功功率注入量发生越限，则将该PV节点按照PQ节点处理，并对该PV节点的注入电流进行修正；(9)判断系统中各节点相邻两次迭代的电压的幅值、PV节点的电压差以及环网回路端口电压差的变化量是否满足收敛规则，如果所有条件同时满足，转到下一步，否则跳转到步骤(4)；(10)对异步发电机的转差率进行计算，求解风力发电机所吸收的无功功率；判断P恒定、Q＝f(V)类型的分布式电源是否满足功率因数要求；若满足，潮流计算结束，并将结果输出；否则需调整接入的并联电容器的组数，然后跳转到步骤(4)。2.如权利要求1所述的一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，所述步骤(2)中，纯辐射状网络道路矩阵T的计算方法为：规定道路的方向为电源点指向各个节点，道路的方向与各条支路的方向相同；如果支路j在道路i上，则T(i,j)＝1，否则T(i,j)＝0。3.如权利要求1所述的一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，所述步骤(4)中，各节点负荷的注入电流为：其中，Ij为注入电流矩阵，在三相潮流计算中其阶数为解环后节点个数的3倍；ML为纯辐射状网络的节点-端口关联矩阵；IL为端口补偿电流，其计算方法为：ZL为环网端口阻抗矩阵；为将环网解开得到的两个节点之间的电压差；k表示第k次潮流迭代计算。4.如权利要求1所述的一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，所述步骤(5)中，计算支路电流的方法为：设支路电流为Ib，依据KCL定律，支路电流Ib与注入电流Ij有如下关系：TIb＝TIj；2CN106446458A权利要求书2/2页其中，T为纯辐射状网络的道路矩阵。5.如权利要求1所述的一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，所述步骤(5)中，计算节点电压的方法为：设根节点电压为U0，各节点电压为U(n×1阶)；从任一节点开始沿着该节点所在的道路到达根节点所经过的支路电压之和，即为该节点与根节点之间的电压差：ΔU＝U0E-U＝TZbIb；各节点电压可以表示为：U＝U0E-ΔU；其中，E为n×1阶全1矩阵；Zb为n×n阶支路阻抗矩阵；Ib为支路电流。6.如权利要求1所述的一种考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法，其特征是，所述步骤(6)中，环网回路端口的电压差根据解环后两节点第k次潮流计算的电压值求得；根据求得端口补偿电流IL，即环网回路端口的注入电流；ZL为环网端口阻抗矩阵。7