[发明专利]一种含分布式电源的配电网潮流计算方法

说明书

本发明提供了一种含分布式电源的配电网潮流计算方法，所述潮流计算方法具体为首先获取进行潮流计算的配电网的网络拓扑结构，并根据网络拓扑结构获取所有节点、回路和支路信息，采集对应的电力数据并建立回路‑支路矩阵，根据分布式电源接入配电网的节点类型每个接入分布式电源的节点对应的发电无功功率，从而获取所有节点的功率分布，最后根据回路‑支路矩阵以及所有接入分布式电源的节点的发电无功功率计算得到所有节点的电压分布。本发明通过将现有的非线性潮流计算方程简化为线性代数方程，降低潮流计算难度，减少迭代过程，大大缩短运算时间，即使是对含多个分布式电源、规模较大的配电网潮流进行计算，也能够快速获取计算结果。

技术领域

本发明涉及有源配电网潮流计算技术领域，尤其是指一种含分布式电源的配电网潮流计算方法。

背景技术

随着自然资源的消耗以及环境问题的日益加剧，可再生能源的发展和利用成为时代的主题，分布式电源接入配电网的需求也与日俱增。分布式电源接入配电网之后，将改变传统配电网的无源网络特点，使其成为有源网络，对配电网的潮流走向、电压分布、调度运行等各方面都会产生重要影响。含分布式电源的配电网也会从传统的自然分布型潮流向主动调控型潮流进行转变，原有的潮流计算方法对于新的含分布式电源的配电网已经不再适用。为了满足对含分布式电源的配电网潮流计算需求，目前大多根据分布式电源的计算模型来对常规潮流计算方法进行改进，但是改进之后依旧需要通过多次迭代求解非线性方程组的方式来求得电压分布结果，这种方式依旧存在计算复杂、收敛缓慢的问题，若需要计算含分布式电源较多、规模较大的复杂配电网潮流时，计算速度大大降低，难以满足含分布式电源的配电网快速潮流分析的工程要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种含分布式电源的配电网潮流计算方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种含分布式电源的配电网潮流计算方法，包括以下步骤：

步骤一，获取进行潮流计算的配电网的网络拓扑结构，并根据网络拓扑结构获取所有节点、回路和支路信息，然后采集配电网内所有节点、回路和支路对应的电力数据；

步骤二，根据采集到的电力数据建立回路-支路矩阵；

步骤三，根据分布式电源接入配电网的节点类型提取分布式电源的发电无功功率计算模型，并根据发电无功功率计算模型求得每个接入分布式电源的节点对应的发电无功功率，从而获取所有节点的功率分布；

步骤四，根据回路-支路矩阵以及所有接入分布式电源的节点的发电无功功率计算得到所有节点的电压分布。

进一步的，所述回路-支路矩阵包括回路–支路电抗矩阵X，回路–支路电阻矩阵R和回路-支路阻抗矩阵Z。

进一步的，步骤四中所有节点的电压分布计算所用公式具体为：

其中：为配电网首节点电压幅值构成的n阶常数列向量；U为节点电压幅值列向量U＝[V₁,…,V_i,…,V_n]^T，i为其中一个节点，V_G为PV节点的电压幅值，V₀为非PV节点电压幅值；回路–支路电阻矩阵R中元为相应支路的电阻；回路–支路电抗矩阵X中元为相应支路的电抗；D_i为支路i的所有下游节点集合；P＝[P₁,…,P_i,…,P_n]^T为支路末端有功功率列向量；Q＝[Q₁,…,Q_i,…,Q_n]^T为支路末端无功功率列向量；P_j、Q_j分别为节点j的有功和无功负荷；P_Gj、Q_Gj分别为节点j上所装分布式电源的有功和无功发电功率，j为配电网的其中一个节点。