[发明专利]低电压治理投切潮流算法

摘要

本发明涉及一种低电压治理投切潮流算法，通过两层迭代来解决潮流问题，内层迭代用前推回代法计算有树枝组成的纯辐射状网络潮流，外层迭代不断修正连枝两端节点的注入电流达到整体收敛。本发明低电压治理投切潮流算法，能够对环状配电网络进行分析。

主权项

一种低电压治理投切潮流算法，其特征在于：所述算法基于一种低电压治理投切装置，所述装置包含有连接于电源侧和负载侧的电路器QF2，所述电源侧的三相线经断路器QF1后分别连接至自耦升压变压器T1、自耦升压变压器T2和自耦升压变压器T3的初级线圈，所述自耦升压变压器T1、自耦升压变压器T2和自耦升压变压器T3的次级线圈分别连接经互感器后连接至负载侧；所述算法的步骤为：步骤1、计算机通过互感器从配电网管理系统中获取配电网的网络参数，步骤2、形成配电网的树枝集合和连枝集合，其具体形成步骤如下：步骤2.1、通过步骤1获取的网络参数得到节点集合和边集合；步骤2.2、置节点集合中所有节点的是否被处理标志位为False（即表示还没有处理过）；初始化堆栈，将节点集合中的根节点压入堆栈，并置根节点的是否被处理标志位为True，初始化树枝集合和连枝集合为空；步骤2.3、若堆栈为空，跳转至步骤2.6，否则执行步骤2.4；步骤2.4、从堆栈中弹出节点，该节点为节点一，遍历与该节点相连的边，与该边相连的另一节点为节点二，若节点二的是否被处理标志位为False，则将该边加入到树枝集合，将节点二压入堆栈，并置节点二的是否被处理标志位为True；步骤2.5、跳转至步骤2.3；步骤2.6、将边集合中除树枝集合外的边放入连枝集合中；步骤2.7、遍历每条连枝，利用步骤1得到的网络参数，获得连枝的支路导纳矩阵；步骤3、重新编号，编号步骤为：步骤3.1、将连枝从边集合中移除；步骤3.2、初始化数据：置队列为空，置当前整数为1，置根节点的新编号为1，将节点集合中的根节点放入队列中，置根节点的是否被处理标志位为True；步骤3.3、如果队列为空，跳转至步骤4，否则，从队列的对首取出节点，并将该节点设为当前节点；步骤3.4、从边集合中取出与当前节点相连的边，通过改变获得与当前节点相连的节点，将该节点设置为子节点，若子节点的是否被处理标志位为False，则将当前整数累加1，并将累加后的当前整数置为该子节点的新编号，同时将该子节点存入队列的队尾；步骤3.5、跳转至步骤3.3；步骤4、初始化：遍历所有连枝，在有连枝相连的节点上设置一个虚拟恒电流负荷，电流值置为0，使用数组initialV存储节点电压，置数组initialV中元素为对应节点的额定电压，预置ε、ε1分别为足够小的常数，步骤5、置各节点初始电压为initialV；步骤6、对由树枝组成的辐射状网络使用前推回代法计算各节点电压和支路电流；步骤6.1、按节点编号从大到小的顺序遍历所有节点，设当前节点为currentN，如果currentN没有父节点，即currentN是根节点，则转到步骤6.2；否则，设currentN与父节点之间的支路为br，利用公式I=(S/V)*计算currentNode流入负荷的电流，其中S是负荷功率，V为节点电压，*号表示共轭，br的电流为流入负荷的电流加上以currentN为父节点的树枝上的电流，遍历以currentN为父节点的所有树枝，计算得到br上的电流；步骤6.2、置实数deltaV为无穷小，按节点编号从小到大的顺序遍历所有节点，设当前节点为currentNo，从节点集中获得currentNo的子节点，遍历currentNo的子节点，设当前子节点为sonNo，设currentNo与sonNo之间支路为bra，Ibra为6.1计算所得bra的电流，设sonNo的当前节点电压为VsonNo1，更新sonNo的节点电压为VsonNo=VcurrentNo‑Zbr*Ibra，其中VcurrentNo 为currentNo的电压，Zbra为支路bra的阻抗矩阵，设VsonNo与VsonNo1对应相位差值的模最大值为a，如果deltaV<a，则置deltaV=a;步骤6.3、如果deltaV<ε1 ，转到步骤7，否则转到6.1；步骤7、置最大偏差delta为无穷小，遍历所有连枝，设当前连枝为branch，branch两端节点为n1和n2，n1上虚拟恒电流负荷load1，n2上虚拟恒电流负荷为load2，步骤6得到的计算结果中取出branch两端的电压v1和v2，设branch导纳矩阵为Y，利用公式I=Y*(v1‑ v2)，计算出支路电流I，设 load1电流值为Iload1，load2电流值为Iload2，设Iload1与Iload2对应相位差值的模的最大值为b，如果delta<b，置delta=b；步骤8、如果delta<ε，输出节点电压和支路电流结果，退出；否则，进入步骤9；步骤9、遍历所有连枝，设当前连枝为branch，branch两端节点为n1和n2，更新n1上虚拟恒电流负荷的电流值为I，n2上虚拟恒电流负荷的电流值为‑I；步骤10、将步骤6计算所得各节点电压存入initialV中；步骤11、转到步骤5。