[发明专利]一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统运行分析与控制技术领域，具体涉及一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法。

背景技术

潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统规划、运行分析、控制与优化的基础。从应用角度来看、电力系统的潮流计算可以分为两种，一种是基于电力系统的系统参数对称、负荷对称以及系统处于正常运行状态的单相潮流计算，另一种是基于系统网络参数三相不对称的三相潮流计算。长期以来，专家学者对输电网的潮流计算进行了大量深入的研究，输电系统一般是三相对称系统，通常采用单相潮流计算。随着我国国民经济的蓬勃发展及配电网在电力系统中的作用日益受到重视，配电网的潮流计算研究也开始受到关注。

配电网具有诸多不同于输电网络的特征，如开环运行（闭环设计、辐射状运行）、三相不平衡情况突出、线路电阻和电抗比值大、节点数目大等，使得传统的潮流计算方法不适用于配电网。为了提高配电网的自动化管理水平、保障配电网的安全可靠运行，必需对配电网进行及时、准确的潮流计算，因而有必要研究适于配电网的潮流计算方法。根据配电网的特征，不少专家学者提出了多种适于配电网潮流计算方法，如改进牛拉法，回路阻抗法，前推回代法等。前推回代法的收敛和迭代速度都比较快，计算量相对较小，适合辐射状配电网潮流计算，在单相潮流计算中得到了很好的验证；牛顿-拉夫逊迭代法具有二次收敛性，在病态情况下不易发散，适于大型潮流计算。

针对三相潮流问题，目前常用的方法是在考虑三相互阻抗后将三相线路等效成单相线路，再采用传统的牛顿法、前推回代法、回路阻抗法、近似解耦法等进行计算，未考虑三相电流之间的相互制约关系；或将中压侧各相输出的负荷大小等效成低压侧相应相的负荷量，再利用前推回代法进行计算，只适用于特定接线方式下的三相潮流计算。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法，本发明方法引入中性点偏移量来处理三相电流之间的约束关系，采用前推回代与牛顿-拉夫逊结合的混合迭代法，利用二者的优点有效解决配电网三相潮流计算问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

A、获取中压配电网网络拓扑，选取中压馈线作为计算单元，对馈线上各个节点和各条支路（馈线采用节点-支路模型，馈线上每一个需要计算电压电流值的点为一个节点，两节点之间的线路为支路）进行编号；

B、引入中性点电压偏移量；

C、采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正；

D、采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值；

E、采用前推回代法计算各支路的三相电流值及各节点的三相电压值；

F、采用牛顿-拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量；

G、采用混合迭代法对三相电压进行求解；

H、判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；

I、计算三相潮流分布并输出结果。

其中，所述步骤A中，所述中压配电网采用辐射状配电网或少环状配电网，在三相潮流计算中，选用中压馈线作为基本计算单元，馈线首端的中压母线作为三相对称的电压源；并对馈线上各支路和各节点进行编号。

其中，所述步骤B中，当配电网线路参数、负荷不平衡时，电源中性点电位不为零；所述中性点电压偏移量用表示。

其中，所述步骤C中，利用所述中性点电压偏移量用对相电压值进行修正，计算三相电压值用如下①式表示：