[发明专利]大规模配电网潮流计算方法及装置

权利要求书

1.一种大规模配电网潮流计算方法，其特征在于，包括：

通过选取多个分裂节点将目标配电网络分解成若干个子网，获取各子网的支路电流方程、各子网在分裂节点处的节点电压方程以及用于求解子网间联络支路电流值的方程；

在各子网内建立ZIP负荷模型，获取各子网的负荷参数，并根据所述负荷参数计算各子网ZIP负荷模型的恒阻抗参数、恒电流参数和恒功率参数；

根据所述ZIP负荷模型的恒阻抗参数计算获得各子网的节点导纳矩阵，并对计算获得的节点导纳矩阵进行改进，以使得改进后的所述节点导纳矩阵为非奇异矩阵；

对于任一次迭代的节点电压相量，根据当前迭代的节点电压相量，以及所述ZIP负荷模型的恒电流参数和恒功率参数，计算获得当前迭代的节点注入电流相量；

将改进后的节点导纳矩阵和所述当前迭代的节点注入电流相量代入所述用于求解子网间联络支路电流值的方程，获得当前迭代的联络支路电流值；

计算当前迭代的联络支路电流值与上一次迭代的联络支路电流值之间的差值，若所述差值小于等于预设收敛判据，则停止迭代，并将当前迭代的联络支路电流值作为需求的联络支路电流值；或者，

若所述差值大于预设收敛判据，则将所述当前迭代的联络支路电流值回代到所述各子网的支路电流方程中，获得下一次迭代的节点电压相量；

其中，所述根据所述ZIP负荷模型的恒阻抗参数计算获得各子网的节点导纳矩阵的步骤，具体为：

计算未考虑负荷恒阻抗部分的自阻抗矩阵，根据所述未考虑负荷恒阻抗部分的自阻抗矩阵与所述ZIP负荷模型的恒阻抗参数，计算获得考虑负荷恒阻抗部分后的自阻抗矩阵；

根据所述考虑负荷恒阻抗部分后的自阻抗矩阵获得考虑负荷恒阻抗部分后的节点导纳矩阵；

其中，所述对计算获得的节点导纳矩阵进行改进，以使得改进后的所述节点导纳矩阵为非奇异矩阵的步骤，具体为：

根据计算获得的节点导纳矩阵获得改进后的节点导纳矩阵为

其中，Y_ii为节点导纳矩阵的对角元，为节点i的自导纳，其值等于与该节点i直接相连的所有支路的导纳总和；Y_ij为节点导纳矩阵的非对角元(i≠j)，为互导纳，其值等于连接节点i、j支路导纳总和的负数，且Y_ij＝Y_ji；

其中，所述根据当前迭代的节点电压相量，以及所述ZIP负荷模型的恒电流参数和恒功率参数，计算获得当前迭代的节点注入电流相量的步骤，具体为：

根据当前迭代的节点电压相量和所述ZIP负荷模型的恒功率参数计算仅考虑负荷恒功率部分的节点注入电流相量；

根据所述仅考虑负荷恒功率部分的节点注入电流相量与所述ZIP负荷模型的恒电流参数计算获得当前迭代的节点注入电流相量；

其中，所述当前迭代的节点注入电流相量的计算公式为：

其中，I^k为当前迭代的节点注入电流相量，为仅考虑负荷恒功率部分的节点注入电流相量，I_L为所述ZIP负荷模型的恒电流参数，P_N为负荷额定有功功率相量，Q_N为负荷额定无功功率相量，U_N为负荷节点额定电压相量，U^k为当前迭代的节点电压相量，k为当前迭代次数，b₁，c₁，b₂，c₂均为已知系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各子网的支路电流方程、各子网在分裂节点处的节点电压方程以及用于求解子网间联络支路电流值的方程的步骤，具体为：

根据基尔霍夫电流定律获得各子网的支路电流方程；

根据同一分裂节点在各子网中电压相等的关系，获得各子网在分裂节点处的节点电压方程；

联立所述支路电流方程与节点电压方程，获得用于求解子网间联络支路电流值的方程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取各子网的线路拓扑参数，根据所述各子网的线路拓扑参数在各子网内部进行潮流计算，获得各子网的节点电压相量初始值，将所述各子网的节点电压相量初始值作为第一次迭代的节点电压相量。