[发明专利]有源配电网简洁前推回代潮流计算方法

说明书

本发明公开了有源配电网简洁前推回代潮流计算方法。包括如下步骤：确定支路的前推、回代顺序，并按此顺序进行前推计算，再按支路序列进行回代计算即完成了一次潮流计算，经过多次前推、回代循环，即可得到潮流解；前推计算：首次计算，设各节点电压初值为首节点电压，后续计算，取上次迭代计算的节点电压，从末节点开始，根据节点类型的不同，取或计算节点有功、无功功率或回代计算的节点功率无功功率，从辐射状网络末端开始推算各支路的电流；回代计算：从根节点的电压开始，根据节点电压不同，求取下游节点电压、或电压相角和无功功率，向末端推算各节点电压；本发明解决了调节量引起的潮流震荡问题，该方法简捷、计算量小，且能可靠收敛。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及有源配电网简洁前推回代潮流计算方法。

背景技术

前推回代法是计算配电网潮流的有效方法之一。根据接入配电网中的不同类型分布式电源(Distributed Generation-DG)的运行特性和状态，使用前推回代法计算潮流时，可将其作为PQ、PV、PI、PQ(V)四种类型节点。这四种类型的节点中，PI、PQ(V)节点在前推过程中，可以根据节点给定的参数，将其转化为PQ节点，计算出节点无功功率Q_i。具有无功储备的PV节点，节点的无功功率Q_i与配电网参数及系统节点的电压有关，仅由该节点的电气量不能直接得到节点的无功功率。对接入DG的配电网使用前推回代法进行潮流计算时，PV节点的处理是潮流计算的关键。

目前，在接入DG的配电网前推回代潮流计算中，PV节点的处理有两种方法。一种方法为节点无功功率和电压灵敏度补偿算法、或支路电流和电压灵敏度法。另一种方法为节点虚拟支路添加法。

节点无功功率和电压灵敏度补偿算法，通过PV节点电压方程，导出无功功率和电压灵敏度方程。在完成一次前推回代计算时，通过灵敏度矩阵计算出所有PV节点的无功功率调节量，其中灵敏度矩阵为系统节点阻抗矩阵的子矩阵。通过对节点无功功率和节点电压灵敏度算法进行改进，提出了支路电流和电压灵敏度法，认为节点电压的调整量和支路电流的修正量与节点导纳矩阵关联，建立了配电网中各个PV节点电压变化量和支路电流改变量方程，将计算节点无功改变量变为直接通过电压改变量计算支路电流的改变量，从而用于前推支路电流的计算。这类基于灵敏度算法求解节点无功或电流修正量的方法，计算过程涉及到网络的灵敏度矩阵的形成，存在计算较为复杂，计算量大的缺陷。

添加虚拟支路方法在给定的PV节点接入一个电抗型的虚拟支路来维持节点电压恒定，根据节点电压偏差量计算节点的无功功率调节量。虚拟支路阻抗值的确定方法，缺乏严谨的理论支持且阻抗计算量较大。

发明内容

本发明的目的在于提供有源配电网简洁前推回代潮流计算方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

有源配电网简洁前推回代潮流计算方法，包括如下步骤：确定支路的前推、回代顺序，并按此序列进行前推计算，再按支路序列进行回代计算即完成了一次潮流计算，经过多次前推、回代循环，即可得到潮流解；

支路前推、回代顺序，采用配电网运行拓扑与支路顺序算法得到；

前推计算：首次计算，设各节点电压初值为首节点电压，后续计算，取上次迭代计算的节点电压，从末节点开始，据节点类型的不同，取或计算节点有功、无功功率或回代计算的节点功率无功功率，从辐射状网络末端开始推算各支路的电流；

回代计算：从根节点的电压开始，根据节点电压不同，求取下游节点电压、或电压相角和无功功率，向末端推算各节点电压；

通过以上两个步骤便完成了一次迭代过程，重复以上过程。

作为本发明进一步的方案，前推计算的具体步骤如下：