[发明专利]一种基于改进前推回代法的配电网潮流计算方法

说明书

本发明提供一种基于改进前推回代法的配网潮流计算方法，主要适用于含多类型分布式电源并网运行的配电网系统的潮流计算。方法主要采用简单的数学转化方法，将PQ、PI、PV、PQV四中分布式电源节点转化为PQ节点，从而进行配电网前推回代法的潮流计算，提高计算效率及收敛速度。本发明所提供的方法能够高效、可靠地计算出电压、功率、网损等在内的多项电力参数，为相关单位分析分布式电源接入电网产生的影响提供各项基础分析数据。

技术领域

本发明涉及配电网潮流计算方法领域，更具体地，涉及一种基于改进前推回代法的配电网潮流计算方法。

背景技术

随着分布式电源的应用越来越广泛，将分布式电源引入集成到现有的配电网系统中是分布式电源的发展趋势。由于在配电网中的负荷侧接入分布式电源会使得整个配电系统的功率流向发生变化，因此分布式电源并入配电网在提高配电网可靠性和经济性的同时，对配电网线损也将产生较大影响。并网分布式电源对配电网线损的影响，主要取决于分布式电源的并网位置、并网类型、与负荷量的相对大小以及网络的拓扑结构等因素。例如：当分布式电源以同步发电机的形式接入电网后，由于其可同时向系统提供有功功率和无功功率，可以降低网损，对系统提供电压支撑；当分布式电源以异步感应式发电机的形式接入系统后，由于其向系统输出有功功率并从系统吸收无功功率，因而在降低系统功率因数的同时，可能增加网损并降低系统电压水平。分布式电源运行特性、接入位置、接入容量及功率因数的不同，可能使配电网的网损减小，也可能使得潮流反向从而增加系统的网损，因此，有必要深入研究含分布式电源的配电网潮流，以分析分布式电源对配电网损耗的具体影响模式。

在传统的主网潮流计算中，一般采用结合PQ快速分解的牛顿-拉夫逊法，但是在配电网中，线路的R/X比值较大，网络拓扑结构也主要呈现辐射状的形式，无法满足PQ分解法的解耦条件(G_i<B_i)，因此在配电网潮流计算中，涌现出了诸如改进牛拉法、前推回代法、Z_bus方法和Y_bus方法等一系列潮流计算法。而其中前推回代法具有良好的一阶收敛性，以及收敛速度快、数值稳定性好的特点，同时前推回代法编程简单，占用内存少，有较高的运算效率，成为配网潮流计算中的主流方法。但是传统的前推回代法并没有考虑分布式电源接入后的情形，无法处理各种类型分布式电源节点(PV、PI、PQV等)，因此需要对前推回代法进行改进以使其能够计算含分布式电源的配电网潮流。

发明内容

本发明提出一种考虑PQ、PI、PV、PQV四种分布式电源模型的基于改进前推回代法的配电网潮流计算方法。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于改进前推回代法的含分布式电源配电网潮流计算方法，包括如下步骤：

S1、读取配电网线路、节点数据，按照统一的格式对其进行预处理，并将支路阻抗、节点负荷等数据标幺化，初始化配网各节点电压，对节点、支路进行编号；

S2、将支路进行排序，按照叶节点到根节点方向逐层进行编号，最后形成排好序的支路矩阵；

S3、根据分布式电源的不同类型，将DG节点数据分成PQ、PI、PV、PQV四类，并形成四类分布式电源的节点矩阵；

S4、形成灵敏度阻抗矩阵Z_V，PV类型的分布式电源初始注入无功功率设为0kVar；

S5、针对PV型DG节点，首先，利用步骤S4得出的灵敏度矩阵Z_V，根据公式将PV节点的电压偏移量转换为补偿电流；然后，根据公式计算出PV节点的实际无功注入量，即将PV节点转化成PQ节点，若发生无功越界，则直接将该节点转化为PQ节点进行处理；