[发明专利]一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法

说明书

一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法，包括将泰勒级数在直观的实数域内展开，根据配电网节点电压的特点，通过对配电网节点电压相角和电压运算子进行简化，将三相配电系统中的星形负荷和三角形负荷线性化，并通过系数矩阵将两种类型的负荷统一处理，建立两种统一线性三相ZIP负荷模型，按模型中是否包含V的共轭，将它们分别称之为VV线性负荷模型和XV线性负荷模型；根据所述两种线性负荷模型，建立两种三相线性潮流方程，分别简记为VV线性三相潮流方程和XV线性三相潮流方程。本发明与传统的基于迭代法的配电网三相潮流计算方法相比，避免了由迭代带来的计算速度缓慢，计算精度不高等缺点，能有效解决配电网三相潮流计算问题。

技术领域

本发明属于电力系统潮流计算分析领域，特别涉及一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法。

背景技术

目前三相不平衡系统普遍存在多种线制共存的中低压配电网，单相潮流不能满足分析的需要，应开展三相潮流计算。

三相潮流计算按照计算分量可分为序分量法和相分量法，其中序分量法具有计算量小、计算速度快的特点，易于处理线路对称而负荷不对称的情况，但难以处理线路结构不对称(参数不对称及缺相)的网络，相分量法计算量相对较大，但易于处理结构不对称或结构与负荷均不对称的网络。为了提高三相潮流计算方法的计算性能，国内外专家学者展开了相关研究，提出了具有迭代格式的三相潮流计算方法，如前推回代法、改进牛顿法、回路阻抗法和隐式_Zbus高斯法等，虽然这类算法在不同层面上改善了潮流计算方法的计算性能，但迭代过程需要消耗大量时间，降低了优化算法的计算速度。也有专家学者提出了具有非迭代格式的三相潮流计算方法，如提出基于电压依赖性负荷模型的线性潮流计算方法、在复数域进行泰勒级数展开，将ZIP负荷模型近似为一个仍具有恒功率分量、恒电流分量和恒阻抗分量的线性负荷模型等。这些方法是一些适用于配电网的非迭代的潮流计算方法，较之以往常用的具有迭代格式的潮流计算方法具有更高的计算效率，但在前一种算法中，当负荷发生变化时需要重新进行曲线拟合，确定潮流方程中的相关系数；而后者只适用于处理具有单一负荷类型的三相不平衡配电网，且泰勒级数直接在复数域内展开导致误差来源不明确。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法。该方法是一种非迭代方法，避免了由迭代带来的计算速度缓慢，计算精度不高等缺点，能有效解决配电网三相潮流计算问题。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案，

一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，

一种基于线性负荷模型的配电网三相潮流计算方法，包括：将泰勒级数在直观的实数域内展开，根据配电网节点电压的特点，通过对配电网节点电压相角和电压运算子进行简化，将三相配电系统中的星形负荷和三角形负荷进行线性化，并通过系数矩阵将两种类型的负荷统一处理，建立两种统一线性三相ZIP负荷模型，按模型中是否包含V的共轭，将它们分别称之为VV线性负荷模型和XV线性负荷模型；根据所述两种线性负荷模型，建立两种三相线性潮流方程，分别简记为VV线性三相潮流方程和XV线性三相潮流方程。

其中，在三相系统中，所述基于注入电流的ZIP负荷模型为：

星形负荷接法的基于注入电流的ZIP负荷模型为：