一种台区潮流计算方法、台区控制方法及相关装置

本发明涉及一种台区潮流计算方法、台区控制方法及相关装置，具体涉及一种400v光伏台区潮流计算方法、400v光伏台区控制方法及相关装置，属于电力系统稳态分析领域。

背景技术：

1、随着全球对新能源的不断重视和推广，光伏的普及和渗透率逐渐提高，成为电力系统中不可忽视的重要组成部分。但接入400v光伏台区的分布式光伏电源数量庞大、布置分、且其输出特性与常规发电机电源不同，在对台区进行控制时需要进行潮流计算，但是传统的潮流计算方法已经不能满足当下需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种台区潮流计算方法、台区控制方法及相关装置，解决了背景技术中披露的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种台区潮流计算方法，包括：

4、根据预设的参数转换规则和预设的节点转换规则，对台区m的参数和节点进行转换，获得台区n；其中，台区n中的节点仅包括恒定功率的节点a1、恒定电压的节点a2和平衡节点；

5、根据台区n，构建台区n1的节点导纳矩阵；其中，台区n1为移除平衡节点后的台区n；

6、根据节点导纳矩阵、设置的节点a1的电压初值、以及设置的节点a2的功率初值，计算台区n1各节点的电压；若台区n1任一节点的电压不收敛，重置节点a1的电压初值，重新计算台区n1各节点的电压；若台区n1各节点的电压均收敛，根据收敛的电压、平衡节点的电压，进行台区n的潮流计算。

7、预设的参数转换规则为：

8、将复数阻抗和复功率实数化；只考虑母线电压幅值，不考虑母线电压相位；线路对地导纳视为0。

9、预设的节点转换规则为：

10、pq节点视为节点a1，若节点a1的电压越限，则节点a1转化为节点a2；

11、pv节点视为节点a2，若节点a2的注入功率越限，则节点a2转化为节点a1；

12、若节点注入功率和电压同时越限，潮流计算结束。

13、根据节点导纳矩阵、设置的节点a1的电压初值、以及设置的节点a2的功率初值，计算台区n1各节点的电压，包括：

14、根据设置的节点a1的电压初值和设置的节点a2的功率初值，计算台区n1节点的电流初值矩阵；

15、根据电流初值矩阵、以及节点导纳矩阵的逆矩阵，计算台区n1节点相对地的电压矩阵；

16、根据台区n1节点相对地的电压矩阵，计算台区n1节点相对平衡节点的电压矩阵；

17、将台区n1节点相对平衡节点的电压矩阵中节点a2的电压还原为预设值，获得台区n1各节点的电压。

18、一种台区潮流计算装置，包括：

19、转换模块，根据预设的参数转换规则和预设的节点转换规则，对台区m的参数和节点进行转换，获得台区n；其中，台区n中的节点仅包括恒定功率的节点a1、恒定电压的节点a2和平衡节点；

20、节点导纳矩阵模块，根据台区n，构建台区n1的节点导纳矩阵；其中，台区n1为移除平衡节点后的台区n；

21、迭代计算模块，根据节点导纳矩阵、设置的节点a1的电压初值、以及设置的节点a2的功率初值，计算台区n1各节点的电压；若台区n1任一节点的电压不收敛，重置节点a1的电压初值，重新计算台区n1各节点的电压；若台区n1各节点的电压均收敛，根据收敛的电压、平衡节点的电压，进行台区n的潮流计算。

22、一种台区控制方法，包括：

23、根据采集的台区监测数据，判断台区状态变化；

24、若台区状态变化大于阈值，采用上述的台区潮流计算方法，计算台区n的潮流计算；

25、根据潮流计算中台区n的各节点电压、台区n1的节点导纳矩阵，构建台区n1的电压灵敏度矩阵；

26、根据台区n1的电压灵敏度矩阵和台区n1中各节点的功率扰动，计算台区n1各节点的电压修正量；

27、根据电压修正量修正台区n中相应节点的电压，（形成台区新的状态。

28、根据潮流计算中台区n的各节点电压、台区n1的节点导纳矩阵，构建台区n1的电压灵敏度矩阵，包括：

29、根据潮流计算中台区n的各节点电压，构建台区n1的节点电压矩阵；

30、将台区n1的节点导纳矩阵逆矩阵与台区n1的节点电压矩阵相除，获得台区n1的电压灵敏度矩阵。

31、根据台区n1的电压灵敏度矩阵和台区n1中各节点的功率扰动，计算台区n1各节点的电压修正量，包括：

32、根据台区n1中各节点的功率扰动，构建台区n1的节点功率扰动矩阵；

33、将台区n1的节点功率扰动矩阵与台区n1的电压灵敏度矩阵相乘，获得台区n1的节点电压修正量矩阵；其中，台区n1的节点电压修正量矩阵中的元素为台区n1各节点的电压修正量。

34、一种台区控制装置，包括：

35、判断模块，根据采集的台区监测数据，判断台区状态变化；

36、潮流计算模块，若台区状态变化大于阈值，采用上述的台区潮流计算方法，计算台区n的潮流计算；

37、灵敏度矩阵模块，根据潮流计算中台区n的各节点电压、台区n1的节点导纳矩阵，构建台区n1的电压灵敏度矩阵；

38、修正量模块，根据台区n1的电压灵敏度矩阵和台区n1中各节点的功率扰动，计算台区n1各节点的电压修正量；

39、修正模块，根据电压修正量修正台区n中相应节点的电压，形成台区新的状态。

40、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行台区潮流计算方法或台区控制方法。

41、本发明所达到的有益效果：1、本发明对台区进行参数和节点转换，使台区的节点仅包括恒定功率的节点、恒定电压的节点和平衡节点，基于转换后的台区，采用迭代方法使节点电压收敛，根据收敛的电压，较为精准的求解当前400v光伏台区的潮流，可在满足一定精度的条件下，较大的提高实用性；2、本发明在参数转换中将复数转换为实数，对于400v光伏台区潮流，不需要使用传统的牛顿-拉夫逊法求解，避免了每次迭代都计算不平衡量、雅可比矩阵和修正量，简化了运算；在计算机程序中，避免了编写复杂的雅可比矩阵程序，简化了程序，提高了运算速度。

技术特征：

1.一种台区潮流计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的台区潮流计算方法，其特征在于，预设的参数转换规则为：

3.根据权利要求1所述的潮流计算方法，其特征在于，预设的节点转换规则为：

4.根据权利要求1所述的台区潮流计算方法，其特征在于，根据节点导纳矩阵、设置的节点a1的电压初值、以及设置的节点a2的功率初值，计算台区n1各节点的电压，包括：

5.一种台区潮流计算装置，其特征在于，包括：

6.一种台区控制方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的台区控制方法，其特征在于，根据潮流计算中台区n的各节点电压、台区n1的节点导纳矩阵，构建台区n1的电压灵敏度矩阵，包括：

8.根据权利要求6所述的台区控制方法，其特征在于，根据台区n1的电压灵敏度矩阵和台区n1中各节点的功率扰动，计算台区n1各节点的电压修正量，包括：

9.一种台区控制装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行权利要求1~4或6~8所述的任一方法。

技术总结
本发明公开了一种台区潮流计算方法、台区控制方法及相关装置，本发明对台区进行参数和节点转换，使台区的节点仅包括恒定功率的节点、恒定电压的节点和平衡节点，基于转换后的台区，采用迭代方法使节点电压收敛，根据收敛的电压，较为精准的求解当前400V光伏台区的潮流，可在满足一定精度的条件下，较大的提高实用性。

技术研发人员：冯源,陈谦,朱嘉傲,王姝莼,许潇文,刘莹
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15