[发明专利]一种自适应网架结构的配网潮流计算方法

权利要求书

1.一种自适应网架结构的配网潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择潮流计算的分析功能，根据用户设定的计算方式进行潮流计算；

(2)网络模型校验，对潮流计算所需要的电气设备参数、拓扑连接关系进行校验，防止漏填，错填导致计算错误；

(3)控制区域形成，辨识出线开关，并根据联络开关的位置确定控制区域；

(4)计算范围形成，根据用户的设置确定计算范围；

(5)网络拓扑，子网络单元形成；

(6)确定网络类型，确定子网络单元的接线方式；

(7)潮流计算，根据子网络单元的类型，自适应匹配相应的潮流算法；其中，辐射网以及弱环网采用改进的前推回代算法，而环网则采用牛顿拉夫逊算法；

改进前推回代法的计算步骤如下：

(101)判断是否为弱环网或者辐射网；

(102)如果是辐射网，则参照正常的前推回代算法进行计算，即采用改进的前推回代算法；其中，如果是弱环网，则进行合环点解环，在合环点分裂出新的计算节点n_node，原先的计算节点为o_node，以n_node，o_node为起点反方向追溯到上层的公共节点p_node，记录搜索路径并形成环形网络的节点与支路，记n_node的节点电压为U_n⁽⁰⁾∠θ_n，o_node的节点电压为U_o⁽⁰⁾∠θ_o；

(103)进行迭代；

(104)合环点电压校验

合环点电压偏差为：

ΔU⁽¹⁾＝U_old⁽¹⁾∠θ_old-U_new⁽¹⁾∠θ_new (1)；

环路阻抗为：

其中，U_old⁽¹⁾∠θ_old表示合环点o_node在第1次迭代中的电压相量，U_new⁽¹⁾∠θ_new表示合环点n_node在第1次迭代中的电压向量，R_loop表示弱环网中每一段支路的电阻，X_loop表示弱环网中每一个支路的电抗，Z_l表示弱环网中每一段支路的整体阻抗，M表示弱环网中的支路数；

(105)弱环网的PQ功率修正

计算支路循环潮流并更新直路潮流

支路循环潮流的计算公式为：

ΔS⁽ⁱ⁾_l＝(ΔU⁽ⁱ⁾/Z_loop)*Z_l(l＝1,2,3...) (3)；

更新支路潮流的计算公式为：

S⁽ⁱ⁾_l＝S⁽ⁱ⁾_l+ΔS⁽ⁱ⁾_l(l＝1,2,3...) (4)；

其中，ΔU⁽ⁱ⁾表示合环点的电压偏差，ΔS⁽ⁱ⁾_l表示修正复功率，S⁽ⁱ⁾_l表示每个合环支路修正后的功率；

(106)判断是否收敛，判断收敛条件为：

max||U⁽ⁱ⁺¹⁾-U⁽ⁱ⁾||＜10e^-6 (5)；

max||θ⁽ⁱ⁺¹⁾-θ⁽ⁱ⁾||＜10e^-6 (6)；

max||θ_o⁽ⁱ⁺¹⁾-θ_n⁽ⁱ⁺¹⁾||＜10e^-6 (7)；

max||U_o⁽ⁱ⁺¹⁾-U_n⁽ⁱ⁺¹⁾||＜10e^-6 (8)；

其中，U⁽ⁱ⁺¹⁾表示第(i+1)次迭代中任意节点的电压幅值，U⁽ⁱ⁾表示第(i)次迭代中该节点的电压幅值，θ⁽ⁱ⁺¹⁾表示任意节点第(i+1)次迭代中电压相角，θ⁽ⁱ⁾表示第(i)次迭代中该节点的电压相角，U_o⁽ⁱ⁺¹⁾表示第(i+1)次迭代中合环点处old_node的电压幅值，U_n⁽ⁱ⁺¹⁾表示第(i+1)次迭代中合环点处new_node的电压幅值；θ_o⁽ⁱ⁺¹⁾表示第(i+1)次迭代中合环点处old_node的电压相角，θ_n⁽ⁱ⁺¹⁾表示第(i+1)次迭代中合环点处new_node的电压相角；

若满足收敛条件，则计算结束；若不满足收敛条件，则回代至步骤(103)重复迭代直至收敛；

(8)越限、重载或网损计算；

(9)三相潮流、三相不平衡统计。