专利名称：一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法
技术领域：
本发明属于电力系统分析与计算领域，具体涉及一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法。
背景技术：
配电网潮流计算是配电系统分析的一项重要内容，它是配电网规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的重要依据。配电网在网络结构和运行特性上与输电网显著不同。配电网具有较高的R/X比值，分支较多，呈辐射型网络结构等特点，配电网正常运行时是开环，只有在故障或调配负荷时才会出现短暂的环网或双电源运行。因此，研究适合于配电网特性的潮流算法非常重要。近年来，国内外学者根据配电网的特点提出了多种潮流算法，如快速解耦法、前推回代法、回路阻抗法、改进牛顿法及隐式Zbus高斯法等；其中快速解耦法在配电网中的收敛性较差；前推回代法在辐射型配电网中的计算效率较高，但处理多回路的能力较差；回路阻抗法处理环网的能力有所增强，但处理PV节点的能力较弱；传统牛顿-拉夫逊法和改进牛顿法中的雅克比矩阵非零元素均为可变的，每次迭代都需重新计算，计算量较大，计算时间较长，效率较低；隐式Zbus高斯法和Ybus法需要给定节点等效注入电流的初值，并利用线性潮流方程反复迭代直至收敛，算法具有一阶收敛速度，可求解多回路的配电网，但处理多电源的能力较弱。
发明内容
发明目的:针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法，改善了现有潮流算法的计算速度和效率。技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法，该方法包括以下步骤:I)获取网络参数；包括节点编号，节点数，独立节点数，支路数，独立回路数，参考节点，支路阻抗，节点负荷功率，网络拓扑结构；针对具有N个节点、b条支路、m个独立回路的配电网，假设首节点是电源且作为参考节点，则独立节点个数为n = Ν-1，支路数b =n+m ；2)计算配电网的节点导纳矩阵Y ;其中:节点导纳矩阵元素表示为Yij = Gij+JBij,Gij为电导，Bu为电纳，i和j分别为支路的首节点和末节点编号，式中除下标外的j为虚数单位；3)列写基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算不平衡方程；设潮流方程的状态变量为节点电压实部e和虚部f，其中节点电压为夕=C + Jf ,则有A.对于系统中的PQ节点，若令节点i给定的节点注入有功功率和无功功率分别为Pis和Qis，对该节点可列写节点功率不平衡量方程为
权利要求
1.一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法，其特征是该方法包括以下步骤: 1)获取网络参数；包括节点编号，节点数，独立节点数，支路数，独立回路数，参考节点，支路阻抗，节点负荷功率，网络拓扑结构；针对具有N个节点、b条支路、m个独立回路的配电网，假设首节点是电源且作为参考节点，则独立节点个数为η = Ν-1,支路数b = n+m ； 2)计算配电网的节点导纳矩阵Y;其中:节点导纳矩阵元素表示为Yu = Gij^jBirGij为电导，Bu为电纳，i和j分别为支路的首节点和末节点编号，式中除下标外的j为虚数单位； 3)列写基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算不平衡方程；设潮流方程的状态变量为节点电压实部e和虚部f，其中节点电压为V = e + jf ,则有 A.对于系统中的PQ节点，若令节点i给定的节点注入有功功率和无功功率分别为Pis和Qis，对该节点可列写节点功率不平衡量方程为
2.根据权利要求1所述一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法，其特征在于:所述阈值ε取值10_4 10_6。
全文摘要
本发明公开了一种基于等效节点注入电流变换的配电网潮流计算方法。本发明包含以下内容，首先基于传统牛顿-拉夫逊法的基本原理，采用等效节点注入电流变换将配电网中PQ节点对应的非线性潮流方程转化为线性方程，从而简化了潮流迭代计算公式中的雅克比矩阵，使其大部分元素为常数，不用重复计算，从而减少了计算量；然后，利用稀疏技术计算雅克比矩阵，大大的节省了内存空间，提高了算法的计算速度和效率；最后，通过测试算例验证了该算法的正确性和有效性，另外，通过比较不同算法的计算性能表明了该算法具有计算速度快、计算效率高、收敛性好和环网处理能力强的特点。
文档编号G06F19/00GK103199525SQ20131010391
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者卫志农, 杨雄, 孙国强, 孙永辉, 袁阳, 陆子刚 申请人:河海大学