技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析與計算領(lǐng)域，具體涉及一種基于變量代換的輻射型配電網(wǎng)潮流計算方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)潮流計算是配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行、系統(tǒng)分析等的重要基礎(chǔ)。在拓撲結(jié)構(gòu)和運行方式上，配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)有著明顯的差異，配電網(wǎng)具有較高的R/X比值，分支較多，呈輻射型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等特點，另外，配電網(wǎng)正常運行時是開環(huán)，只有在故障或調(diào)配負荷時才會出現(xiàn)短暫的環(huán)網(wǎng)運行。因此，傳統(tǒng)輸電網(wǎng)潮流算法無法直接應(yīng)用于配電網(wǎng)，研究適合于配電網(wǎng)特性的潮流算法非常重要。國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)配電網(wǎng)的特點提出了各種配電網(wǎng)潮流算法，如前推回代法、隱式Zbus高斯法、回路阻抗法、改進牛頓法及快速解耦法等，其中前推回代法計算速度較快，但迭代次數(shù)較多；隱式Zbus高斯法計算速度較慢，迭代收斂較慢；回路阻抗法中含有大矩陣運算，計算速度較慢；改進牛頓法具有二階收斂，由于其雅克比矩陣元素均為可變的，每次迭代時都需要重復(fù)計算雅克比矩陣，因此，該算法的計算效率較低，計算速度較慢；快速分解法要求系統(tǒng)的線路電抗遠大于線路電阻，而配電網(wǎng)R/X比值較大，因此，該算法很難適用于配電網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于變量代換的輻射型配電網(wǎng)潮流計算方法，該方法采用變量代換和稀疏技術(shù)，從根本上改善了潮流算法的計算速度和效率，減少了迭代次數(shù)，提高了計算速度，以及具有較好的收斂性和計算精度。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種基于變量代換的輻射型配電網(wǎng)潮流計算方法，該方法包括以下步驟：

1)獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；包括節(jié)點數(shù)，獨立節(jié)點數(shù)，獨立支路數(shù)，參考節(jié)點，支路阻抗，節(jié)點負荷功率，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；針對具有N個節(jié)點的輻射型配電網(wǎng)，假設(shè)首節(jié)點是電源且作為參考節(jié)點，則獨立節(jié)點個數(shù)為n＝N-1，獨立支路條數(shù)b＝n；

2)計算輻射型配電網(wǎng)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y；其中，節(jié)點導(dǎo)納矩陣元素可表示為Y_ij＝G_ij+jB_ij，G_ij為電導(dǎo)，B_ij為電納，下標i和j分別為支路的首末節(jié)點編號，式中的j為虛數(shù)單位；

3)設(shè)變量代換前潮流方程變量為節(jié)點電壓，并列寫出節(jié)點i的注入功率方程為Pi=eiΣj=1N(Gijej-Bijfj)+fiΣj=1N(Gijfj+Bijej)]]>和Qi=fiΣj=1N(Gijej-Bijfj)-eiΣj=1N(Gijfj+Bijej);]]>在直角坐標系中，設(shè)節(jié)點i的電壓為節(jié)點j的電壓為其中，e_i和e_j分別為節(jié)點i和j的節(jié)點電壓實部，f_i和f_j分別為節(jié)點i和j的節(jié)點電壓虛部，P_i和Q_i分別為節(jié)點i的注入有功功率和無功功率；