[发明专利]主动配电网潮流计算通用方法

摘要

本发明提供一种主动配电网潮流计算通用方法，通过建立各种分布式电源潮流计算模型，求取含nPV台PV型DG主动配电网PV节点灵敏度电抗矩阵BPV，来计算主动配电网潮流；本发明方法通用性强，可用于各种接线模式和运行方式的配电网，还可用于不互联的区域配电网的潮流计算；无需进行配电网络拓扑分析，不需要计算各种道路矩阵，直接由节点信息和支路信息可求出节点导纳矩阵，简单易实现；采用精确的PV节点灵敏度电抗矩阵，加快PV节点型DG无功出力的收敛速度；基于Zbus法，计算整体收敛速度快，稳定性好；可扩展至三相潮流的计算。

主权项

一种主动配电网潮流计算通用方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、建立各种分布式电源潮流计算模型，包括PQ节点型DG、PQ(V)型DG、PI型DG、PV型DG；PQ节点型DG输出恒定有功和无功功率，潮流计算中，当作“负”的负荷处理，计算模型为：其中，P0和Q0分别为PQ型DG的有功和无功输出；PQ(V)型DG当作“负”的具有电压静特性的负荷处理，每次迭代过程中，需要更新DG的无功出力，计算模型为：其中，为第k次迭代时，DG并网点电压幅值；PI型DG的模型为：在潮流计算中PI型DG通过下式转化为PQ节点，即看作“负”的具有电压静特性的负荷：QDG=-|I0|2|V0k|2-P02(Qmin≤QDG≤Qmax)]]>其中，I0为PI型DG输出的恒定电流幅值，Qmin和Qmax分别为DG无功出力下限和上限；每次迭代过程中，需要检验DG无功出力是否在上下限内，否则取下限或上限值；PV型DG的模型为：在潮流计算开始时取一个无功初始值(Qmax+Qmin)/2，每次迭代中，求取电压差值，通过灵敏度矩阵来修正无功出力，修正无功出力的具体步骤如下：S1、第一次迭代时，PV型DG初始值为：QDG＝‑Q0＝‑(Qmax+Qmin)/2；S2、第k次迭代时，通过下式计算电压不平衡量：其中，V0为DG电压控制目标值，为第k次迭代时，DG接入点电压幅值；S3、修正DG无功出力：迭代过程中，根据PV节点电压幅值不匹配量对PV节点无功出力进行修正，PV无功出力的修正量为：其中，BPV＝Im(ZPV)为PV节点灵敏度电抗矩阵；故，PV节点无功出力修正公式为：其中，ΔQk为第k次迭代时DG无功出力的修正值，和分别为第k次迭代时DG无功出力和修正后的无功出力，每次迭代过程中，需要检验每台PV型DG无功出力是否在上下限内，否则取下限或上限值，并修改灵敏度电抗矩阵S2、求取含nPV台PV型DG主动配电网PV节点灵敏度电抗矩阵BPV；S3、主动配电网潮流计算的通用方法如下：S31、确定主动配电网中所有节点编号，输入各种信息矩阵，形成馈线信息矩阵、节点信息矩阵和支路信息矩阵，形成并网DG信息矩阵，包括PV、PQ、PQ(V)和PI型DG信息矩阵；S32、由节点信息矩阵和支路信息矩阵求出全网节点导纳矩阵Y，由节点导纳矩阵和PV型DG信息矩阵，根据步骤S2的方法求出(nPV×nPV)阶PV节点灵敏度电抗矩阵BPV；S33、求取馈线根节点单独作用下，配电网各节点的注入电流向量删除全网节点导纳矩阵Y中根节点所在的行和列，得导纳矩阵Y'，由公式求 取馈线根节点单独作用下各节点电压；S34、初始化各PV节点初始无功出力(Qmax+Qmin)/2；S35、设节点电压初值计算所有PI和PQ(V)节点的无功出力；S36、如步骤S33方法，计算除馈线根节点外各节点注入电流作用下节点电压S37、由叠加原理得节点电压：S38、修正PV节点型DG无功出力QPV＝QPV+ΔQ，其中ΔQ为PV无功出力的修正量，校验QPV是否越限，否则转换为PQ节点，并重新计算PV节点灵敏度电抗矩阵；S39、检验迭代收敛条件：所有节点无功不越限PV节点其中，V0为DG电压控制目标值，无功越限PV节点无功出力为Qmax或Qmin；满足收敛条件则进入步骤S310；否则转入步骤S36；S310、计算结束，输出结果。