[发明专利]一种改进前推回代法的配电网潮流计算方法

说明书

一种改进前推回代法的配电网潮流计算方法，属配电领域。首先生成对应的配电网相关参数表，对配电网络的各个节点进行全自动编号，采用迭代节点规模简化处理来生成矩阵A和矩阵B，进而实现对PV节点的特殊处理；将节点注入功率替换为节点注入电流，以避免在每次迭代计算时计算支路功率损耗。能够使配电网络变为简单的单线图，从而缩小系统规模；用节点注入电流替代回代过程中的节点注入功率，能省去支路损耗计算的时间；通过PV节点的无功修正方程，来有效地处理含有PV节点的配电网，避免了现有技术方案中无法处理配电网系统中PV节点的问题；在计算相同配置网络下，具有更小的误差，更好的准确性和更高的计算速度。可广泛用于配电网络的规划和管理领域。

技术领域

本发明属于配电领域，尤其涉及一种配电网潮流的计算方法。

背景技术

随着我国电力行业飞速发展，电力系统结构越来越复杂，然而配电网的发展却处于相对滞后的水平，因此，配电网的自动化建设成为当前电力系统研究的重要课题之一。而潮流计算作为电力系统研究最基本计算之一，不仅可以为调度提供了运行状态信息，也决定了依赖于它计算结果的其他所有高级应用软件的性能。

目前的配电网潮流计算方法主要有：改进的牛顿-拉夫逊法、改进PQ解耦法、回路阻抗法、前推回代法等。

牛顿-拉夫逊法及改进PQ解耦法由于其自身原理的确点，直接应用于配电网潮流计算时，收敛性较差，计算误差大；回路阻抗法主要应用于处理环网结构，收敛性较好，但其节点和支路编号处理复杂，计算量大；而针对配电网辐射状结构的特点，前推回代法是配电网的潮流计算最优算法之一，具有良好的收敛性和计算速度。

传统的前推回代法在计算之前，需要对网络的节点、各条支路进行编号，在复杂的配电网中有出错的可能性，因此在文献“适用于多电源配电网潮流计算的前推回代方法”(李欣然等.《电力系统及其自动化学报》2017,29(12):121-125.)及“适用于低压配电网潮流计算的前推回代法”(张小敏等.《水电能源科学》2016,34(09):183-186+70.)中，提出了自动编号的方法，但该方法未考虑日益增加的分布式电源对配电网的影响；该文献指出传统前推回代法的无功取值往往与实际值出入较大，这将使最后的计算误差变大，影响迭代结果，因此需要将PV节点转化为PQ节点，然后对无功和电压方程进行处理，然而，将所有PV节点转化为PQ节点又会导致潮流计算收敛性变差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进前推回代法的配电网潮流计算方法。其针对现有配电网潮流计算前推回代法的不足，提出了节点自动编号方法，实现节点的正向遍历和反向遍历，提高计算速度，降低占用的电脑内存；其针对配电网的特殊结构，采用迭代节点规模简化处理，将变压器低压侧负荷换算成高压侧负荷进行迭代计算，能够消除近一半节点和支路，大大提升了算法的计算效率；采用节点自动编号法能区分出PQ节点、PV节点和平衡节点的基础上，判断PV节点是否能当成PQ节点来计算，进而进行PV节点的特殊处理。

本发明的技术方案是：提供一种改进前推回代法的配电网潮流计算方法，包括采用前推回代法进行配电网的潮流计算，其特征是在进行配电网的潮流计算时，按照下列方式进行：

1)首先，绘制出配电网络的系统节点结构图，通过查阅相关线路的阻抗参数，各支路的阻抗、各节点的负荷，生成对应的配电网相关参数表；

2)采用节点编号处理规则来对配电网络的各个节点进行全自动编号，确定节点类型，自动识别PV节点；

3)根据配电网相关参数表，采用迭代节点规模简化处理来生成矩阵A和矩阵B，利用矩阵A和矩阵B，配合传统前推回代法进行潮流计算；

4)采用简化迭代节点规模的实用化处理模式，通过简单地等效运算，将变压器低压侧负荷换算成高压侧负荷进行迭代计算，使得参与迭代的节点只包含变压器支路的所有高压侧节点，而不包含变压器支路的低压侧节点，进而实现对PV节点的特殊处理；