[发明专利]一种配电网潮流计算方法

摘要

本发明涉及电力系统配电网应用管理领域，特别涉及一种配电网潮流计算方法。本发明中，采用功率流为变量，提出了一种配电网潮流计算方法，可以实现环路功率、变压器支路、多平衡节点和多PV节点分开计算或混合直接计算。由于本方法采用功率流作为变量，所以具有很高的计算效率。

主权项

一种配电网潮流计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:确定连支支路数量M及节点数量N，根据连支支路数量M及节点数量N，形成节‑支关联矩阵A＝[At，Al]，其中At为基于选定树形成的N×N阶可逆矩阵,其为节‑树支关联矩阵；Al为N×M阶矩阵，其为节‑连支关联矩阵，矩阵A的元素aij的定义如下：公式中的支路包括连支支路和树支支路；i的取值范围为1至N，j的取值范围为1至M+N；S2:设定初始值：读取电网中各节点的功率，将各节点电压幅值设置为电源电压，各支路功率损耗设为0；S3：计算各节点消耗的有功功率向量P及无功功率向量Q，P＝[P1，P2，...，PN]T中元素P1，P2，...，PN分别为各个节点消耗的有功功率；Q＝[Q1，Q2,...QN]T中元素Q1，Q2,...QN分别为各个节点消耗的无功功率；S4：根据各节点消耗的有功功率向量P、各节点消耗的无功功率向量Q、PV节点输出的有功功率向量PPV计算所述配电网中存在的连支支路、Nsl个平衡节点和NPV个PV节点的合成有功功率向量PIlΣ及合成无功功率向量QIl∑；所述合成有功功率向量合成无功功率向量其中，PIl表示所述配电网中M条连支支路的有功功率向量，QIl表示所述配电网中M条连支支路的无功功率向量；Psl表示各平衡节点与电源节点之间虚拟出的联络支路的有功功率向量，Qsl表示各平衡节点与电源节点之间虚拟出的联络支路的无功功率向量；PPV表示各PV节点输出的有功功率向量，QPV表示所述各PV节点输出的无功功率向量；S5：根据求得配电网中连支支路、平衡节点、PV节点的合成有功功率向量PIlΣ及合成无功功率向量QIlΣ求解各树支支路有功功率向量PIt和无功功率向量QIt其计算公式如下，此时，步骤S5中，PIt=DtTP+BtDslDPVTPIlΣ---(1);]]>QIt=DtTQ+BtDslDPVTQIlΣ---(2);]]>其中，Dsl和DPV分别为从矩阵Dt中将Nsl个平衡节点和NPV个PV节点所对应的道路向量提取后组成的矩阵；S6：计算基于各支路的有功功率损耗dP和无功功率损耗dQ，计算公式为：dP=Pin-Pout=RI2=R(Pin2+Qin2)Uin2---(3);]]>dQ=Qin-Qout=XI2=X(Pin2+Qin2)Uin2---(4);]]>其中，Pin为所述支路输入有功功率，Pout为所述支路输出有功功率，Qin为所述支路输入无功功率，Qout为所述支路输出无功功率，Uin为所述支路起始节点电压，R为所述支路电阻，X为所述支路电抗，I表示通过支路的电流；S7：计算各个节点的电压幅值Ui＝U0‑DtidU，其中，Ui为各节点电压幅值向量U的元素，i的取值范围为1至N；U0为电源节点的电压幅值，Dti表示每个节点在中所属的行向量，dU＝[dU1，dU2，……dUN]T其元素由得来，Uout为所述支路末尾节点电压；S8：判断该节点前后两次迭代计算的电压幅值之差是否满足精度要求，如不满足则返回步骤S3，否则结束迭代进入步骤S9；S9：计算各个节点的电压相角αk＝‑Dtkdα，其中，αk表示各个节点的电压相角向量α的元素，dα表示元素为dαi的向量。