一种配电网潮流计算方法与流程

本发明涉及电力系统运行分析技术领域，具体涉及配电网潮流计算方法。

背景技术：

配电网潮流计算：是根据给定网络的结构及运行条件来确定整个网络的电气状态，主要是各节点电压幅值和相角、网络中功率分布及功率损耗，以掌握配电系统的运行状态，配电网潮流计算算法主要有前推回代法、改进牛顿法、回路阻抗法和隐式zbus高斯法；配电网潮流计算需要配电网自动化的支持，知道每个主干线路和分支线路的阻抗参数，以及变压器的相关参数，知道每个节点电压和负荷支路的电压电流，但是现有的由于配电之路参数的电阻与电抗的比值(r/x)较大，使原来在高压输电网中有效的算法(比如pq分解法)，在配电网中有时不在有效，不一定能有可靠收敛，由于配电网中大量不平衡负荷的存在和单相、三相线路混合供电模式的采用，使得配电网的三相电压和电流不在对称；因此，提供一种计算方便、计算点位多且准确的配电网潮流计算方法是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种计算方便、计算点位多且准确的配电网潮流计算方法。

本发明的目的是这样实现的：一种配电网潮流计算方法，它包括以下步骤：

步骤1)：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型，对于配电线路模型，由于配电线路不超过数十千米，忽略线路导纳，对于配电变压器模型，采用t型或者π型等值电路；

步骤2)：利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，开始时由末端向首端进行推算，设全网电压都是额定电压，根据负荷功率由末端向首端逐段推导，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压，求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得首端功率，这是回代过程；再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，这是前推过程；

步骤3)：迭代计算，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止。

步骤2)回代过程中首端功率的计算：

sb”＝sc+δsc

sb'＝sb”+sb

式中rc+jxc为c点阻抗，pc为c点有功功率，qc为c点无功功率，sc和sb分别为c点和b点的视在功率，用同样的方法求出a节点和0节点的功率sa’和so。

步骤2)前推过程的电压计算，根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压

ua＝u0-δua

求出b节点和c节点的电压ub和uc。

步骤3)中迭代计算过程：末端c节点电压为uc，进行第二步回代过程，求得首端功率；再进行第三步前推过程，求得各个节点压，直到各节点电压满足收敛条件为止，即满足条件

本发明的有益效果：本发明提供了一种配电网潮流计算方法，包括以下步骤：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型；利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止；通过潮流计算，知道每个主干线和分支路的阻抗参数，以及变压器的相关参数，从而计算出每个节点电压和符合支路的电压电流；本发明具有一种计算方便、计算点位多且准确的优点。

附图说明

图1是本发明算法流程图。

图2是本发明短线路的等值数学电路图。

图3是本发明t型等值电路图。

图4是本发明4节点开环支路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种配电网潮流计算方法，它包括以下步骤：

步骤1)：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型，对于配电线路模型，由于配电线路不超过数十千米，忽略线路导纳，对于配电变压器模型，采用t型或者π型等值电路；

步骤2)：利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，开始时由末端向首端进行推算，设全网电压都是额定电压，根据负荷功率由末端向首端逐段推导，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压，求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得首端功率，这是回代过程；再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，这是前推过程；

步骤3)：迭代计算，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止。

本发明提供了一种配电网潮流计算方法，包括以下步骤：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型；利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止；通过潮流计算，知道每个主干线和分支路的阻抗参数，以及变压器的相关参数，从而计算出每个节点电压和符合支路的电压电流；本发明具有一种计算方便、计算点位多且准确的优点。

实施例2

步骤1)：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型，对于配电线路模型，由于配电线路不超过数十千米，忽略线路导纳，对于配电变压器模型，采用t型或者π型等值电路；

步骤2)：利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，开始时由末端向首端进行推算，设全网电压都是额定电压，根据负荷功率由末端向首端逐段推导，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压，求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得首端功率，这是回代过程；再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，这是前推过程；

步骤3)：迭代计算，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止。

对于配电线路，由于配电线路一般不超过数十千米，一般忽略线路导纳，可以采用如下图2所示的结构。

对于配电变压器，通常采用t型或者π型等值电路，如图3所示。

以图4所示的4节点开环支路为例。假设已知首端母线0节点出的母线电压u0和末端节点功率sc。

(1)首先假设各节点电压都等于其额定电压，

即：uc＝ub＝ua＝un

(2)进行回代过程：求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得首端功率。

功率计算：

sb”＝sc+δsc

sb'＝sb”+sb

类似求出a节点和0节点的功率sa’和s0。

(3)进行前推过程：根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压。

电压计算：

ua＝u0-δua

类似求出b节点和c节点的电压ub和uc。

(4)迭代计算：根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导。

假设末端c节点电压为uc，进行第二步回代过程，求得首端功率；再进行第三步前推过程，求得各个节点压。直到各节点电压满足收敛条件为止。

本发明提供了一种配电网潮流计算方法，包括以下步骤：配电路网数学模型，配电网模型包括配电线路模型和配电变压器模型；利用支路损耗法从末端向首端母线进行潮流计算，再根据给定的首端电压和求得的首端功率向末端逐段计算电压降落，求得各个节点电压，根据求得的末端节点电压和负荷功率向首端逐段推导，如此重复上述过程，直到各个节点的电压偏差满足收敛条件为止；通过潮流计算，知道每个主干线和分支路的阻抗参数，以及变压器的相关参数，从而计算出每个节点电压和符合支路的电压电流；本发明具有一种计算方便、计算点位多且准确的优点。