[发明专利]一种辐射状配电网区间潮流分析方法

说明书

本发明公开一种辐射状配电网区间潮流分析方法，其步骤包括：遍历网络并对所有母线进行编号；考虑分布式发电和传统负荷的叠加效应，计算配电网络中各母线的等效功率需求及其波动范围；选择一个待求的潮流变量；基于所提出的线性化DistFlow方程，建立与目标潮流变量上下限相对应的优化模型；通过现有的优化算法求解构造的优化模型，得到目标边界；计算其他母线上的潮流变量，直到获得所有所需的边界；完成所有边界的计算，得到全网络的区间潮流分布。本发明潮流分析方法将传统的区间潮流分析方法中复杂非线性优化模型转化为线性优化模型，降低了求解难度，提高了求解效率，高效应对可再生能源及电动汽车负荷接入带来的随机性与间歇性问题。

技术领域

本发明涉及电力系统稳态分析领域，具体是一种辐射状配电网区间潮流分析方法。

背景技术

潮流分析是根据给定电力网络结构及运行条件分析整个网络潮流分布的一种方法，它是研究电力系统运行、规划以及安全性、可靠性的基础，也是各种电磁暂态和机电暂态分析的基础和出发点，其内容属于电力系统稳态分析。随着分布式发电和电动汽车集成到配电系统中的规模不断扩大，由于可再生能源 (例如风能和太阳能)以及电动汽车负荷的随机性和间歇性，电力系统中的不确定性问题变得越来越严重。一些母线上的功率注入已经从确定性值转变为波动的随机值，这使得传统的确定性方法很难用来求解电力系统的运行状态和计算潮流。在此背景下，如何计算不确定的潮流解成为一个关键问题。为了描述不确定性对潮流分配的影响，许多研究人员从不同角度进行了实质性研究。根据不确定性的表示方法，这些研究大致可分为三类。具体分为：随机潮流、模糊潮流和区间潮流分别对应于概率论、模糊论和区间论。在这些研究中，区间潮流使用代表每个不确定参数或变量的限定范围，从而实现电力系统运行状态的上限和下限，这是简单而直观的。针对区间潮流问题，有学者将配电系统的区间潮流问题创造性地建模为优化模型，并且使用二阶锥规划方法来管理非凸特性。基于该方法，可以准确地得到潮流的分布范围。针对这种情况，现提出一种辐射状配电网区间潮流分析方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射状配电网区间潮流分析方法，能够更加快速、高效地求解得到辐射状配电网的区间潮流分布情况。本发明潮流分析方法将传统的区间潮流分析方法中复杂非线性优化模型转化为线性优化模型，降低了求解难度，提高了求解效率，通过求解与潮流待求量上下界相同数量的线性优化模型，即可以得到整个配电网络的区间潮流分布情况，进而高效应对可再生能源及电动汽车负荷接入带来的随机性与间歇性问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种辐射状配电网区间潮流分析方法，所述潮流分析方法包括如下步骤：

S1:遍历整个电力网络，给所有母线编号；

S2:计算配电系统中每条母线的等效功率需求及其波动范围；

S3:选择一个待求的潮流变量；

S4:基于所提出的线性化DistFlow方程，建立与目标潮流变量上下限相对应的优化模型；

S5:通过现有的优化算法求解构造的优化模型，得到目标边界；

S6:计算其他母线上的潮流变量，直到获得所有所需的边界；

S7:得到所有边界，并显示区间潮流分布。

进一步地，所述S1中，节点编号由自然数1开始，直至节点个数N，在编号过程中无需考虑节点类型的影响。

进一步地，所述S2中，考虑分布式发电和传统负荷的叠加效应，计算配电系统中每条母线的等效功率需求及其波动范围。

进一步地，所述S3中，选择一个待求的潮流变量，如母线电压幅值、支路有功功率等。

进一步地，所述S4中构建得到的与目标潮流变量上下限相对应的优化模型如下：