[发明专利]一种配电网潮流计算方法

说明书

一种配电网潮流计算方法，包括以下步骤：S1、对配电网节点进行任意编号，基于图论的方法将配电网结构用n×m的关联矩阵表示H，其中n为配电网的节点数，m为配电网的支路数；S2、建立节点电流向量、节点电压向量、支路电流向量、支路电压向量、阻抗矩阵、关联矩阵之间的联系；S3、除去节点电流向量、节点电压向量和关联矩阵中馈线节点所在行并构造潮流方程；S4、设定初值进行迭代直至收敛，得到潮流解。本发明的计算方法不需要将仿射型配电网和Meshed配电网分开处理，可以对配电网中的节点进行任意编号，不需要对节点顺序编号和分层，使得该方法简单方便、收敛速度快且结果精确度高。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种配电网潮流计算方法。

背景技术

电力系统潮流计算是电力系统稳定分析中最基本的问题之一，它的任务在于计算一个给定网络的潮流分布。

配电网的潮流计算广泛应用于电网的规划改造、故障诊断、网络重构等方面。随着微电网的不断发展，一种快速和通用的潮流计算方法在电网分析中更为需要。

配电网具有1)仿射型/Meshed结构；2)阻抗比R/X高；3)支路数节点数多等特点，所以当传统输电网潮流计算法例如：高斯赛德尔迭代法《A modified Gauss-Seidelalgorithm of three-phase power flow analysis in distribution networks》牛顿拉夫逊法《Newton-Raphson method in complex form[power system load flowanalysis]》和快速解耦法《Fast decoupled power flow for unbalanced radialdistribution systems》应用于配电网时，由于可能出现病态的雅克比矩阵所以通常没有良好的性能甚至失效。

专家学者们提出了前推回代法来计算潮流，该方法在配电网中能起到很好的效果，因此，目前推回代法仍以编程简单、计算迅速、收敛性好的特点被广泛应用于配电网潮流计算。但是，前推回代法必须要用到复杂的节点编号和分层方法，节点的编号核分层对算法的实现有很大影响。

传统的前推回代法只能应用于仿射结构的配电网，在Meshed网络中无法适用，因此学者们提出了各种方法解决Meshed网络的潮流计算问题。其中包括了补偿法、环路分析法、直接法等，但是这些方法存在很多局限，例如：节点需要顺序编号和分层，算法的计算速度会受到编号和分层的影响；遇到Meshed结构的网络需要破开网络进行环路分析，无法直接进行前推和回代步骤；需要将仿射型和Meshed网络分开处理，没有统一的处理办法等。

潮流计算主要用于电力系统的实时监视和控制，计算速度、收敛性能是潮流计算方法最主要的指标，除此之外，算法的易用性也是一个重要的方面。现有的技术存在很多局限，不能很好的满足配电网潮流计算对速度、收敛性和易用性的要求。

发明内容

本发明提供一种潮流计算方法，该方法简单方便、收敛速度快且结果精确度高，以解决传统潮流计算方法存在的节点编号分层，环路处理等困难。本发明采用以下技术方案。

一种配电网潮流计算方法，所述方法包括以下步骤：

S1、对配电网节点进行任意编号，基于图论的方法将配电网结构用n×m的关联矩阵表示H，其中n为配电网的节点数，m为配电网的支路数；

S2、建立节点电流向量、节点电压向量、支路电流向量、支路电压向量、阻抗矩阵、关联矩阵之间的联系；

S3、除去节点电流向量、节点电压向量和关联矩阵中馈线节点所在行并构造潮流方程；

S4、设定初值进行迭代直至收敛，得到潮流解。

优选的，所述步骤S2进一步包括：

S21、用复阻抗矩阵描述支路上的欧姆定律：