一种主配网协同潮流计算的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统潮流计算技术领域，尤其涉及一种主配网协同潮流计算的方 法和系统。
【背景技术】
[0002] 目前，电力系统中输电网（主网）和配电网(配网）的潮流计算都有其对应的计算方 法，且二者分开计算;其中，主网潮流计算一般采用牛顿法、PQ分解法等算法，配网潮流计算 一般采用前推回代等算法。
[0003] 随着电力系统的发展，配网方式的调整对主网潮流的分布影响越来越大，在配网 方式的调整中需要考虑主网设备是否过载、电压是否越限等因素，这就涉及到主网与配网 潮流的协调计算问题。在主网潮流与配网潮流协调计算中，由于电网模型过大，计算往往需 要耗费大量的时间；同时由于主网部分区域潮流不收敛，会导致整体潮流的计算失败。
[0004] 因此，亟需一种主配网协同潮流计算的方法，解决主配网潮流计算的耗时及收敛 性问题。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种主配网协同潮流计算的方法和 系统，能够解决主配网潮流计算的耗时及收敛性问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种主配网协同潮流计算的方法， 其在包括多个220kV变电站、多个110kV变电站以及多条10kV馈线的电力网络中实现，所述 方法包括：
[0007] a、在所述电力网络中，以220kV变电站为单位划分出多个信息岛，且每一信息岛均 包括一主网及其对应的配网；其中，每一主网均由一220kV变电站的220kV母线为根节点、至 少一与所述根节点相连的110kV变电站的110kV母线为中间节点以及与每一中间节点分别 相连的10kV馈线为末梢节点形成;每一主网对应的配网均由每一主网中任一末梢节点及其 下连的各配变区域形成；
[0008] b、在每一主网与其对应的各配网之间均设有一边界母线，并获取每一边界母线的 当前交替迭代计算顺序，且进一步根据所述获取到的每一边界母线的当前交替迭代计算顺 序，对每一边界母线一侧的主网均进行迭代主网潮流计算及另一侧的各配网均进行迭代配 网潮流计算，直至满足预设的收敛条件为止，得到所述电力网络的全局潮流解;其中，所述 交替迭代计算顺序包括先迭代主网潮流计算后迭代配网潮流计算和先迭代配网潮流计算 后迭代主网潮流计算。
[0009] 其中，所述步骤b具体包括：
[0010] 当所述获取到的当前交替迭代计算顺序为先迭代主网潮流计算后迭代配网潮流 计算时，先对每一边界母线一侧的主网均进行多次迭代主网潮流计算，直至每一主网上各 末梢节点的有功不平衡量和无功不平衡量均小于预设的收敛精度为止，得到主网潮流计算 迭代终止后每一主网分别提供给其对应配网的电压幅值和相角，并根据所述得到的每一主 网提供的电压幅值和相角，而后对每一边界母线另一侧的配网均进行多次迭代配网潮流计 算，直至每一配网其相邻两次迭代电压差的模分量的最大值均小于所述预设的收敛精度为 止，得到所述电力网络的全局潮流解。
[0011] 其中，所述步骤b具体还包括：
[0012] 当所述获取到的当前交替迭代计算顺序为先迭代配网潮流计算后迭代主网潮流 计算时，先对每一边界母线另一侧的配网均进行多次迭代配网潮流计算，直至每一配网其 相邻两次迭代电压差的模分量的最大值均小于所述预设的收敛精度为止，得到配网潮流计 算终止后每一配网分别提供给其对应主网的有功功率和无功功率，并根据所述得到的每一 配网提供的有功功率和无功功率，而后对每一边界母线一侧的主网均进行多次迭代主网潮 流计算，直至每一主网上各末梢节点的有功不平衡量和无功不平衡量均小于所述预设的收 敛精度为止，得到所述电力网络的全局潮流解。
[0013] 其中，所述预设的精度为0.0001。
[0014] 本发明实施例还提供了一种主配网协同潮流计算的系统，所述系统包括：
[0015] 电网动态划分单元，用于在所述电力网络中，以220kV变电站为单位划分出多个信 息岛，且每一信息岛均包括一主网及其对应的配网；其中，每一主网均由一220kV变电站的 220kV母线为根节点、至少一与所述根节点相连的110kV变电站的110kV母线为中间节点以 及与每一中间节点分别相连的10kV馈线为末梢节点形成;每一主网对应的配网均由每一主 网中任一末梢节点及其下连的各配变区域形成；
[0016] 主配网协同潮流计算单元，用于在每一主网与其对应的各配网之间均设有一边界 母线，并获取每一边界母线的当前交替迭代计算顺序，且进一步根据所述获取到的每一边 界母线的当前交替迭代计算顺序，对每一边界母线一侧的主网均进行迭代主网潮流计算及 另一侧的各配网均进行迭代配网潮流计算，直至满足预设的收敛条件为止，得到所述电力 网络的全局潮流解;其中，所述交替迭代计算顺序包括先迭代主网潮流计算后迭代配网潮 流计算和先迭代配网潮流计算后迭代主网潮流计算。
[0017] 其中，所述主配网协同潮流计算单元包括：
[0018] 第一顺序计算模块，用于当所述获取到的当前交替迭代计算顺序为先迭代主网潮 流计算后迭代配网潮流计算时，先对每一边界母线一侧的主网均进行多次迭代主网潮流计 算，直至每一主网上各末梢节点的有功不平衡量和无功不平衡量均小于预设的收敛精度为 止，得到主网潮流计算迭代终止后每一主网分别提供给其对应配网的电压幅值和相角，并 根据所述得到的每一主网提供的电压幅值和相角，而后对每一边界母线另一侧的配网均进 行多次迭代配网潮流计算，直至每一配网其相邻两次迭代电压差的模分量的最大值均小于 所述预设的收敛精度为止，得到所述电力网络的全局潮流解。
[0019] 其中，所述主配网协同潮流计算单元还包括：
[0020] 第二顺序计算模块，用于当所述获取到的当前交替迭代计算顺序为先迭代配网潮 流计算后迭代主网潮流计算时，先对每一边界母线另一侧的配网均进行多次迭代配网潮流 计算，直至每一配网其相邻两次迭代电压差的模分量的最大值均小于所述预设的收敛精度 为止，得到配网潮流计算终止后每一配网分别提供给其对应主网的有功功率和无功功率， 并根据所述得到的每一配网提供的有功功率和无功功率，而后对每一边界母线一侧的主网 均进行多次迭代主网潮流计算，直至每一主网上各末梢节点的有功不平衡量和无功不平衡 量均小于所述预设的收敛精度为止，得到所述电力网络的全局潮流解。
[0021] 其中，所述预设的精度为0.0001。
[0022] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0023] 1、在本发明实施例中，由于将电力网络根据220kV为单位划分出多个信息岛，并对 各信息岛分别进行潮流计算，因此可节省计算时间；
[0024] 2、在本发明实施例中，由于在各信息岛中的主网和配网之间设置边界母线，分别 对主网潮流计算进行收敛计算以及对配网潮流计算进行收敛计算，因此解决了主网和配网 不能同时收敛的问题。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据 这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0026] 图1为本发明实施例提供的一种主配网协同潮流计算的方法的流程图；
[0027] 图2为本发明实施例提供的一种主配网协同潮流计算的方法应用场景中信息岛划 分的结构示意图；
[0028] 图3为本发明实施例提供的一种主配网协同潮流计算的方法应用场景中配电网前 推回带潮流算法的网络分层图；
[0029] 图4为本发明实施例提供的一种主配网协同潮流计算的方法应用场景中配电网前 推回带潮流算法某节点的辐射状配电馈线图；
[0030] 图5为本发明实施例提供的一种主配网协同潮流计算的系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。
[0032] 如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种主配网协同潮流计算的方法，其在包 括多个220kV变电站、多个110kV变电站以及多条10kV馈线的电力网络中实现，所述方法包 括：
[0033]步骤S1、在所述电力网络中，以220kV变电站为单位划分出多个信息岛，且每一信 息岛均包括一主网及其对应的配网；其中，每一主网均由一220kV变电站的220kV母线为根 节点、至少一与所述根节点相连的11 OkV变电站的11 OkV母线为中间节点以及与每一中间节 点分别相连的10kV馈线为末梢节点形成;每一主网对应的配网均由每一主网中任一末梢节 点及其下连的各配变区域形成；
[0034]具体过程为，根据电力网络的基态拓扑关系及开关的