一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法技术

本发明专利技术公开了一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法，在中性点不接地星形接线节点增加三相电流之和为0的约束方程同时，增加中性点电压作为潮流计算方程的变量，这样就能保证潮流计算的方程个数等于变量个数，方程就能求解。如此处理不仅能保证各PQ节点和PV节点的有功功率为给定值，还能方便地求出中性点电压。本发明专利技术的PQ节点和PV节点的A相和B相的有功功率的值不再作为变量，因而不会出现PQ节点和PV节点的单相负荷A相和B相的有功功率的值不等于给定值的现象，潮流计算中的PQ节点和PV节点每相的有功功率与给定值完全一致，符合PQ节点和PV节点的有功功率为给定值的定义。

【技术实现步骤摘要】
一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法
本专利技术涉及一种配电系统三相潮流计算方法，特别是一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法。
技术介绍
电力系统是由生产、变换、输送、分配和使用电能的设备(元件)组成的十分庞大而复杂的统一体，分为输电系统和配电系统两部分。输电系统主要起变换和输送电能的作用，电压等级较高；配电系统主要起变换和分配电能的作用，电压等级较低。电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一项基本计算，它根据给定的运行条件和网络结构确定整个网络的运行状态。潮流计算也是电力系统其他分析的基础，如安全分析、暂态稳定分析等都要用到潮流计算。配电系统是由配电线路、配电变压器、配电开关、配电电容器和配电负荷等组成的直接向终端用户分配电能的一个网络系统。对配电系统进行电力系统分析首先需要进行潮流计算，得到它的运行状态。与高压输电系统的三相对称运行方式不同，配电系统的负荷和网络都可能不对称，配电系统进行潮流计算时，应考虑三相不对称的特点，建立各元件的三相模型，进行三相潮流计算。根据电力系统节点的特点，潮流计算把本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法，其特征在于：包括以下步骤：/nA、输入原始数据和初始化电压；/n根据电力系统节点的特点，潮流计算把电力系统节点分成3类：节点有功功率和无功功率已知，节点电压幅值和电压相角未知的节点称为PQ节点；节点有功功率和电压幅值已知，节点无功功率和电压相角未知的节点称为PV节点；节点电压幅值和电压相角已知，节点有功功率和无功功率未知的节点称为平衡节点；/nB、形成三相导纳矩阵；/nC、设置迭代计数t＝0；/nD、形成偏差量列向量ΔW并计算最大偏差量ΔW

【技术特征摘要】
1.一种计及中性点电压变量的配电网三相潮流计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、输入原始数据和初始化电压；
根据电力系统节点的特点，潮流计算把电力系统节点分成3类：节点有功功率和无功功率已知，节点电压幅值和电压相角未知的节点称为PQ节点；节点有功功率和电压幅值已知，节点无功功率和电压相角未知的节点称为PV节点；节点电压幅值和电压相角已知，节点有功功率和无功功率未知的节点称为平衡节点；
B、形成三相导纳矩阵；
C、设置迭代计数t＝0；
D、形成偏差量列向量ΔW并计算最大偏差量ΔWmax；
对于单相负荷，PQ节点和PV节点的电流相量偏差公式为：



式中，为节点i的A相注入电流相量偏差，为节点i的B相注入电流相量偏差，为节点i的C相注入电流相量偏差，为节点i的中性点注入电流相量偏差；为节点i的A相注入复功率，其值为A相负荷复功率的负值，为节点i的B相注入复功率，其值为B相负荷复功率的负值，为节点i的C相注入复功率，其值为C相负荷复功率的负值；上标*表示共轭；为节点i的A相电压相量，为节点i的B相电压相量，为节点i的C相电压相量；导纳矩阵元素为节点i的A相和节点k的A相之间的互导纳，当k＝i时，为节点i的A相的自导纳；为节点i的A相和节点k的B相之间的互导纳；为节点i的A相和节点k的C相之间的互导纳；为节点i的B相和节点k的B相之间的互导纳，当k＝i时，为节点i的B相的自导纳；为节点i的B相和节点k的A相之间的互导纳；为节点i的B相和节点k的C相之间的互导纳；为节点i的C相和节点k的C相之间的互导纳，当k＝i时，为节点i的C相的自导纳；为节点i的C相和节点k的A相之间的互导纳；为节点i的C相和节点k的B相之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的A相和节点k的中性点N之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的B相和节点k的中性点N之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的C相和节点k的中性点N之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的中性点N和节点k的A相之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的中性点N和节点k的B相之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的中性点N和节点k的C相之间的互导纳；导纳矩阵元素为节点i的中性点N和节点k的中性点N之间的互导纳，当k＝i时，为节点i的中性点N的自导纳；i＝1、2、…、n，j＝1、2、…、n，k＝1、2、…、n；n为节点数；
对于相间负荷，PQ节点和PV节点的电流相量偏差公式为：



式中，为接于节点i的A、B相之间负荷的复功率的负值，为接于节点i的B、C相之间负荷的复功率的负值，为接于节点i的C、A相之间负荷的复功率的负值；为节点i的A、B相间的线电压相量，为节点i的B、C相间的线电压相量，为节点i的C、A相间的线电压相量；
PV节点的电压幅值偏差公式如下：



式中，为节点i的A相电压幅值偏差，为节点i的B相电压幅值偏差，为节点i的C相电压幅值偏差；为节点i的A相给定电压幅值，为节点i的B相给定电压幅值，为节点i的C相给定电压幅值；fiA分别为的实部和虚部，fiB分别为的实部和虚部，fiC分别为的实部和虚部；
偏差量列向量ΔW为：



式中，n为节点数；m为PV节点数；设PV节点的编号为1～m；
式(4)中ΔWiP为：



式中，和分别为的实部和虚部，和分别为的实部和虚部，和分别为的实部和虚部，和分别为的实部和虚部；上标T表示转置；
式(4)中ΔWiPV0为：



在偏差量列向量ΔW中查找绝对值最大的值，得到最大偏差量ΔWmax；
平衡节点不参与迭代计算，不需要计算电流相量偏差或电压幅值偏差；
E、判断|ΔWmax|是否满足收敛精度ε，如果满足，转至步骤L；否则，执行步骤F；
F、形成基本雅可比子矩阵J0；
基本雅可比子矩阵J0为：



式中，Jik、JDii为分块子矩阵，diag表示对角矩阵；
式(7)中子矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉斌，张悦，王爱芳，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21