一种智能配电网低碳效益评估方法_3

文档序号:9618025阅读:来源:国知局
AQ?;
[0025] 其中,有功功率差的计算公式为:
[0027] 式中,ΔΡ;表示有功功率差,P Di表示节点i的有功功率,U ;表示节点i的电压幅 值,Uj表示节点j的电压幅值,G 表示线路i-j的电导,B 表示线路i-j的电纳,Θ ^表示 节点i和节点j的相角差,i的取值范围是从1~η ;
[0028] 无功功率差的计算公式为:
[0030] 式中,AQi表示无功功率差,〇;表示节点i的无功功率,1^表示节点i的电压幅值, Uj表示节点i的电压幅值,G ^表示线路i-j的电导,B 表示线路i-j的电纳,Θ ^表示节 点i和节点j的相角差,i的取值范围是从1~η ;
[0031] (4)先根据PQ节点和PV节点的电压初值求得Jacobian矩阵J(k),再根据
和步骤⑶中求得的APW和AQW,求出该轮迭代电压幅值的 不平衡量和该轮迭代相角的不平衡量Δ θ 其中,PQ节点和PV节点的电压幅值的 修正量计算公式如下:
[0033] 式中,AU(k)表示第k轮迭代电压幅值的不平衡向量,表示第k轮迭代节点 i的电压幅值的不平衡量,表示第k轮迭代节点i的电压幅值,i的取值范围是从1~ η ;
[0034] PQ节点和PV节点的相角的修正量计算公式如下:
[0036] 式中,Δ θ ω表示第k轮迭代相角的不平衡向量,Δ0ω表示第k轮迭代节点i的 相角,i的取值范围是从1~η ;
[0037] (5)根据步骤(4)中求得AUW和Δ θ w计算修正节点的电压,其中,修正节点的 电压包括幅值和相角;
[0038] (6)根据步骤(5)得到的修正节点的电压,采用与步骤(3)类似的计算方式,求出 ΔP⑴和ΔQ⑴;
[0039] (7)检验Δ P(1)和Δ Q (1)是否收敛,若收敛,则计算平衡节点功率和线路功率,并将 平衡节点功率和线路功率的计算结果发送给逆流追踪模块;若不收敛,则转入步骤(3)进 行下一次迭代运算,直至收敛为止,其中,检验公式如下:
[0041] 式中,ΔΡ(ν)表示第¥轮迭代的有功功率的修正量,AQ (V)表示第v轮迭代无功功 率的修正量,ε表示迭代终止条件;
[0042] 2、逆流追踪模块根据接收到的潮流计算结果形成待评价智能配电网功率有向图, 并根据比例共享原则,得到在该潮流计算结果下的逆流追踪矩阵各项值,并将逆流追踪矩 阵各项值发送给低碳指标计算模块,具体过程为:
[0043] (1)根据平衡节点功率和线路功率的计算结果形成待评价智能配电网功率有向 图;
[0044] (2)根据对网损责任的界定不同确定有损网络下用以追踪的有功潮流值,并根据 所确定的用以追踪的有功潮流值对步骤(1)中得到的待评价智能配电网功率有向图进行 近似改动;
[0045] 为形成适合构建逆流追踪矩阵的潮流有向图,有损网络潮流有向图需近似等效成 无损潮流有向图,且当选择的用以追踪的有功潮流值不同时,为了完成近似等效,在有损网 络潮流有向图上做的改动也不同,其中,用以追踪的有功潮流值可以为追踪潮流全值、追踪 潮流净值和追踪潮流平均值;
[0046] 当选择的用以追踪的有功潮流值为追踪潮流全值,即假设机组注入待评价智能配 电网的功率没有损失时,不需改变机组的出力,但需要改变节点负荷,且该改动不应该分别 针对每一条线路进行,而应该从机组所在节点开始依次推至负荷所在节点以满足基尔霍夫 定律,从物理意义上看,这一等效将网损分摊给了负荷;
[0047] 当选择的用以追踪的有功潮流值为追踪潮流净值,即假设线路网损从线路潮流中 移除时,需改变机组出力,不需要改变节点负荷,该改动展示了待评价智能配电网在无损情 况下为满足待评价智能配电网的负荷要求在给定节点所需的最小出力,这一等效将网损分 摊给了待评价智能配电网中的机组;
[0048] 当选择的用以追踪的有功潮流值为追踪潮流平均值时,需同时改变机组出力和节 点负荷,这一等效将网损同时分摊给了待评价智能配电网中的机组和负荷;
[0049] (3)根据步骤(2)得到的改动后的待评价智能配电网功率有向图和比例共享原 贝1J,建立节点流入功率和机组出力的等式关系,并根据等式关系建立节点流入功率、机组出 力和逆流追踪矩阵的向量矩阵关系,具体过程为:
[0050] 1)根据步骤(2)得到的改动后的待评价智能配电网功率有向图获取待评价智能 配电网线路潮流分布矩阵PB;
[0051] 线路潮流分布矩阵为N阶方阵,用PB表示,定义该矩阵的目的是为了描述待评价 智能配电网的有功潮流分布,从电力网络层面给定碳排放流分布的边界条件;该潮流分布 矩阵包括待评价智能配电网的拓扑结构信息和待评价智能配电网的稳态有功潮流分布信 息;该潮流分布矩阵中的元素具体定义为:若节点i和节点j间有线路相连,且有从节点i 流向节点j的正向有功潮流为P,则ΡΒ?= P, P _= 0 ;
[0052] 2)根据步骤(2)得到的改动后的待评价智能配电网功率有向图获取节点机组注 入功率向量Pc;
[0053] 节点机组注入功率向量为N维向量,用P(;表示,定义该向量是为了描述机组向待 评价智能配电网注入的有功功率,同时也是便于描述待评价智能配电网中发电机组产生碳 排放流的边界条件,向量中具体元素定义如下:若节点j上有机组功率注入有功潮流为P, 则 PGj= p ;
[0054] 3)根据步骤(2)得到的改动后的待评价智能配电网功率有向图获取节点流入有 功向量;
[0055] 节点流入有功向量为N维向量,用P表示;根据基尔霍夫电流定律,任何时刻对任 意节点,所有流入、流出该节点的线路电流的绝对值相等,代数和恒为〇,因此在潮流分析 中,任意节点的净注入功率均为〇,但在碳流计算中,节点碳强度只受注入潮流的影响,从节 点流出的潮流对节点碳强度不产生影响,因此相比流经节点电流和潮流的代数和,碳流计 算更关注考虑潮流方向下流入节点有功潮流的"绝对量",称之为节点流入有功;在潮流分 析中,该概念未被使用和定义;在碳流计算中,将利用此概念来描述待评价智能配电网中发 电机组对节点以及节点对节点碳强度的贡献;
[0056] 4)根据步骤1)获取的待评价智能配电网线路潮流分布矩阵PB、步骤2)获取的节 点机组注入功率向量P(;以及步骤3)获取的节点流入有功向量,建立节点流入功率、机组出 力和逆流追踪矩阵的关系,具体过程为:
[0057] 节点i的节点流入功率可表示为:
[0059] 式中,α⑴表示节点i的进线集,即在该线路上功率流动方向朝向节点:^^表 示线路i-j上流入节点i的功率,示节点i的机组注入功率,i的取值范围是从1~ η ;
[0060] 根据比例共享原则,线路i_j上的有功功率PBjl可以用节点j的流入功率P j来表 示:
[0061] PBjl= b ^Pj
[0062] 式中,PB.j^示线路i_j上流入节点i的功率,b .^表示线路i-j上功率所占节点j 流入功率的比例,?;表示节点j的流入功率;
[0063] 经过整理可以得到:
[0066] 式中,Au是NXN逆流追踪矩阵,P是NX 1节点流入有功向量,P s是NX 1节点机组 注入功率向量,i的取值范围是从1~η ;
[0067] (4)根据步骤⑴得到的待评价智能配电网功率有向图、步骤⑵得到的近似改动 后的待评价智能配电网功率有向图和步骤(3)得到的节点流入功率、机组出力和逆流追踪 矩阵的关系,得到逆流追踪矩阵各项的值,表示如下:
[0069] 式中,[Au] i廣示矩阵A u的第i行,第j列值,Ρ _表示线路i-j上流入节点i的 功率,P.j表示节点j的流入功率,α⑴表示节点i的进线集;
[0070] 3、低碳指标计算模块根据步骤2得到的逆流追踪矩阵各项值进行相关碳排放理 论计算,得出各低碳指标计算结果,并将低碳指标计算结果发送给低碳效益评估模块,具体 过程为:
[0071] (1)在逆流追踪矩阵的基础上,进行节点相关低碳效益评估,包括以下步骤:
[0072] 1)根据步骤2中得到的待评价智能配电网功率有向图获取负荷分布向量;
[0073] 负荷分布向量为N维向量,用表示,定义该N维向量的目的是描述所有用电负 荷与待评价智能配电网的连接关系以及有功负荷量,以描述待评价智能配电网中电力用户 消费碳排放流的边界条件;该N维向量中的元素具体定义如下:节点j上所有有功负荷的 加和可用PUj
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