[发明专利]一种含下垂特性电源的船舶电网潮流计算方法

说明书

本发明公开了一种含下垂特性电源的船舶电网潮流计算方法，包括：利用前推回代法进行潮流计算，获得计算系统频率修正量Δf，并计算各个电源节点的无功功率修正量ΔQsubgt;Gi/subgt;；若满足ΔQsubgt;Gi/subgt;≤ε，则进入下一步，否则更新各个电源无功功率Qsubgt;Gi/subgt;，然后返回开始；计算总负荷及网络损耗的有功功率与电源总有功出力的差额ΔP，计算准平衡节点电压修正量ΔUsubgt;1/subgt;；更新准平衡节点电压Usubgt;1/subgt;，进行前推回代潮流计算，求取各个节点新的电压值Usubgt;i/subgt;'，获得各个节点电压修正量ΔUsubgt;i/subgt;，计算各个电源节点的有功功率修正量ΔPsubgt;Gi/subgt;；若满足ΔPsubgt;Gi/subgt;≤ε，则输出各个节点电压，电源节点有功功率和无功功率；若不满足ΔPsubgt;Gi/subgt;≤ε，则更新各个电源有功功率Psubgt;Gi/subgt;，反至初始。本发明是在前推回代法基础上的改进，精度高，且继承了前推回代法易于收敛的特点。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及船舶微电网潮流计算领域，涉及一种船舶电网潮流计算方法，特别是一种含下垂特性电源的船舶电网潮流计算方法。

背景技术

在大型船舶电网中往往含有几个分布式电源，这些分布式电源接在不同节点，且容量有限，不能像传统的路上电力系统那样，某些电源的容量非常大，可以看成平衡节点，即能够补偿整个系统的功率不平衡。在船舶电网中，分布式电源往往按照下垂控制特性进行有功无功的分配，因此是不存在真正的平衡节点的。另外在船舶电网是低压电网，馈线电阻往往大于电感，其分布式电源的有功主要与电压有关(P-V)，而无功主要与系统频率有关(Q-f)。

从当前的微电网潮流计算研究结果来看，有文献对牛顿拉夫逊法加以改进运用，这种方法不适用于船舶电网中线路电阻大于电感的情况。有部分研究采用优化算法求解，该类算法均存在参数过多，调参复杂的问题，很难获得精确解。另有文献采用了前推回代法这种适用于船舶网络特征的方法，但讨论的是电压等级较高网络中，输电线路电感远远大于电阻的情形，下垂特性主要考虑的是P-f，Q-V之间的关系，不适用于低压的船舶电网。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是针对船舶电网的特征，即辐射状网络，馈线电阻大于电感的情况，提供一种继承了前推回代法易于收敛的特点、计算精度高的含下垂特性电源的船舶电网潮流计算方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种含下垂特性电源的船舶电网潮流计算方法,包括以下步骤：

步骤1：选择网络中任意一个节点作为准平衡节点，设电网节点数为N，发电机节点数为G，电网各个节点电压U_i的初始标么值为1∠0°，确定分布式电源初始有功功率和无功功率的给定值P_Gi,Q_Gi，i∈G；

步骤2：利用前推回代法进行潮流计算，获得网络有功损耗P_Loss、无功损耗Q_Loss，并进一步计算总负荷及网络损耗的无功功率与所有电源总无功功率的差额ΔQ；

步骤3：计算系统频率修正量Δf，并进一步计算各个电源节点的无功功率修正量ΔQ_Gi；

步骤4：若满足ΔQ_Gi≤ε，ε为给定误差，则进入下一步，否则更新各个电源无功功率Q_Gi，然后转至步骤2；

步骤5：计算总负荷及网络损耗的有功功率与电源总有功出力的差额ΔP，计算准平衡节点电压修正量ΔU₁；

步骤6：更新准平衡节点电压U₁，然后进行前推回代潮流计算，求取各个节点新的电压值U_i'，进而获得各个节点电压修正量ΔU_i，利用电压修正量计算各个电源节点的有功功率修正量ΔP_Gi；