[发明专利]含环网的三相不平衡的中低压完整配电网潮流计算方法

摘要

本发明公开了一种含环网的三相不平衡的中低压完整配电网潮流计算方法。针对含环网的三相不平衡的中低压完整配电网，获得已知基础网络数据，通过虚拟电流补偿法，将环网解列为解环网，处理获得潮流迭代后的电网中各节点的潮流后电压，并且不断潮流处理迭代，每次潮流迭代后，计算潮流迭代前后电网各节点电压之差的最大值：并判断直至达到要求，实现完成了潮流处理。本发明方法能处理三相不平衡的中低压完整配电网中的环状不平衡网络，更快速地进行计算处理，占用内存小，潮流结果准确性好，对于三相不平衡的中低压完整配电网的构建能优化运行，向电网调度提供准确数据。

主权项

1.一种含环网的三相不平衡的中低压完整配电网潮流计算方法，所述的含环网的三相不平衡的中低压完整配电网包括三相不平衡的中压配电网、三相不平衡的低压配电网和中低压配电变压器的三个部分，中低压配电变压器连接三相不平衡的中压配电网和三相不平衡的低压配电网之间；环网是指由多条供电线路构成的“口”字型电网结构，环网处于三相不平衡的中压配电网，环网线路是指组成环网的多条供电线路中的距离源节点最远的一条供电线路；所述的中低压完整配电网中存在负荷节点，仅包含负荷节点，即用电负荷的节点，各负荷节点之间相连的线路为支路，以中低压完整配电网输入端所连接的上级供电变压器成为源节点，上级供电变压器向中低压完整配电网输送提供电能；其特征在于：/n方法包括以下几个步骤：/n1)通过中低压完整配电网中的传感器或者通过工具采集获得以下中低压完整配电网的已知基础网络数据，包括：/n中低压完整配电网：总节点数n、线路长度L_ij，其中i,j均表示节点的序数，i,j∈n；线路的单位阻抗Z、额定电压矩阵V_N、中压配电网额定电压V_N.M、低压配电网额定电压V_N.L；/n中压配电网负荷节点的电能消耗有功功率P_Load.i.M、中压配电网负荷节点的电能消耗无功功率Q_Load.i.M；/n低压配电网负荷节点的电能消耗有功功率P_Load.i.L、低压配电网负荷节点的电能消耗无功功率Q_Load.i.L；/n中低压配电变压器：第i个配电变压器的变比n_t.i、第i个配电变压器的变比矩阵T_i、第i个配电变压器的阻抗Z_t.i、第i个配电变压器的三相阻抗矩阵Z_t.i、配电变压器电流电压修正矩阵A_T；/n2)处理获得电网中各负荷节点的流出电流I_i：/n针对第一次迭代时：/n先根据中压配电网中各负荷节点的电能消耗功率P_Load.i.M、中压配电网中负荷节点的电能消耗无功功率Q_Load.i.M与中压配电网的各负荷节点的额定电压V_N.M计算得到中压配电网中各负荷节点的流出电流I_i.M：/n /n其中，()^*表示矩阵的共轭计算；j为虚数单位；/n同时根据低压配电网中各负荷节点的电能消耗功率P_Load.i.L、低压配电网中负荷节点的电能消耗无功功率Q_Load.i.L与低压配电网的各负荷节点的额定电压V_N.L计算得到低压配电网中各负荷节点的流出电流I_i.L：/n /n最后根据中压配电网中各负荷节点的流出电流I_i.M与低压配电网中各负荷节点的流出电流I_i.L，共同获得中低压完整配电网中各负荷节点的流出电流I_i：/n /n针对第二次迭代及以后的每次迭代时：/n利用上次迭代后的各负荷节点的电压V_i′以及配电网中各负荷节点的电能消耗功率P_Load.i、负荷节点的电能消耗无功功率Q_Load.i，计算获得中低压完整配电网中各负荷节点的流出电流I_i：/n /n其中，V_i′表示上一次迭代后的电网各节点的电压；/n3)将含环网的三相不平衡的中低压完整配电网中的环网线路去除获得解环网的三相不平衡的中低压完整配电网，由各负荷节点的流出电流I_i处理获得解环网的负荷节点的流出电流矩阵I_H，并且获得解环网的三相不平衡的中低压完整配电网的节点支路关联矩阵A和支路电压关联矩阵C以及解环网的节点电压降落矩阵ΔV_H和带环网的节点电压降落矩阵ΔV；/n4)根据额定电压矩阵V_N与带环网的节点电压降落矩阵ΔV相减得到迭代后的电网各节点的电压矩阵V_i′，完成本次潮流迭代：/nV_i′＝V_N-△V/n5)通过以下公式计算潮流迭代前后电网各节点电压之差的最大值△V_i.max：/n△V_i.max＝max(|V_i′-V_i|)/n其中，V_i表示上一次迭代后负荷节点i的电压，V_i′表示本次迭代后负荷节点i的电压；/n6)不断迭代重复步骤(2)～(5)进行潮流迭代，每次潮流迭代后，采用以下方式进行判断潮流迭代是否收敛；/n若本次潮流迭代后收敛，则输出本次潮流迭代后的处理结果，获得本次潮流迭代后的电网中各节点的潮流后电压V_i′；/n若本次潮流迭代后未收敛，将本次潮流迭代后的处理结果作为下次潮流迭代前的潮流前数值，将本次潮流迭代后的电网中各节点的潮流后电压V_i′作为下次潮流迭代时的电网中各节点的潮流前电压V_i，返回步骤2)进行下一次潮流迭代处理。/n