考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法技术

本发明专利技术公开考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，包括以下步骤：1)获取电网的基础数据；2)基于两表法，建立配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型；3)基于配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型，建立不平衡量方程；4)根据电网的基础数据建立低压配电网端点导纳矩阵；5)分别建立PQ负荷端点、对称电流控制的分布式电源的雅克比矩阵；6)根据雅克比矩阵更新状态变量x

【技术实现步骤摘要】
考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法


[0001]本专利技术涉及电力系统调度自动化领域，具体是考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法。

技术介绍

[0002]低压配网的三相潮流计算作为配网稳态分析的一项基础运算，在配网规划和运行中具有重要作用。在能源短缺和环境问题的背景下，配网规模不断扩大导致单一供电系统、集中供电形式的弊端日益暴露。在节能减排政策的鼓励倡导下,分布式发电技术蓬勃发展，分布式电源在配网中所占比重越来越高。现有针对分布式电源的研究，大都是假设接在中压配网，如何将分布式电源并入低压配电网并进行三相潮流分析是一个亟待研究的课题。
[0003]目前含分布式电源的低压配网研究，分布式电源大多采用功率和电压控制方法，但三相电流对称控制方式更容易实现，成本低，符合当前配网的实际控制，不依赖于系统的协助控制目标要求。
[0004]而分布式电源并网接线方面，大部分认为是通过“三相四桥臂变换器”接入低压配网，即三相四线制接线方式，PQ控制的分布式电源采对三相相对于中性点的有功无功功率控制，而PV控制的分布式电源对三相相对于中性点的有功功率和电压控制。但在实际配电网中，分布式电源为了就地消纳和减少投资，通过“三相三桥臂变换器”接入低压配网。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，包括以下步骤：
[0006]1)获取电网的基础数据；
[0007]所述电网的基础数据包括电网的网络结构、电网参数和智能电表的量测量；
[0008]所述网络结构包括电网拓扑连接关系。
[0009]所述电网参数包括电网中线路电阻、电抗、电纳和额定电压；
[0010]所述智能电表量测量包括负荷端点三相相对于中性点的有功功率、负荷端点三相相对于中性点的无功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的有功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的无功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的电压幅值、对称电流控制分布式电源端点的总有功功率和总无功功率。
[0011]2)基于两表法，建立配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型；
[0012]配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型如下：
[0013][0014]式中，P
ac
和P
bc
分别表示分布式电源ac、bc两相线间的有功功率；Q
ac
和Q
bc
分别表示分布式电源ac、bc两相线间的有功功率；P
∑
和Q
∑
分别为分布式电源的总有功功率和总无功功率；I
a
、I
b
、I
c
分别为分布式电源三相电流。
[0015]3)基于配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型，建立不平衡量方程；
[0016]不平衡量方程如下所示：
[0017][0018]式中，Δg
ac
和Δh
ac
分别为a相电流顺时针旋转120
°
后与c相电流不平衡量的虚部和实部；Δg
bc
和Δh
bc
分别为b相电流逆时针旋转120
°
后与c相电流不平衡量的虚部和实部；ΔP
v
和ΔQ
v
分别为分布式电源注入总有功功率和总无功功率的不平衡量；和表示j、k端点αδ两相间导纳的实部和虚部；α,δ,t＝{a,b,c}；表示与端点v相连接的端点集合，且包含端点v；B1＝{a,b,c,n}；B
p
＝{a,b,c}；和f
vδ
分别表示电压的δ相实部和虚部；和分别表示电压的t相实部和虚部。
[0019]4)根据电网的基础数据建立低压配电网端点导纳矩阵；
[0020]根据电网的基础数据建立低压配电网端点导纳矩阵的步骤包括：
[0021]1)计算电网支路i
‑
j中端点j的注入电流I
j
，即：
[0022][0023]式中，I
j
为端点j的注入电流；为端点j的自导纳矩阵；为端点j与端点i之间
的互导纳矩阵；为端点j、端点p之间的导纳矩阵；为与j直接相联的端点集合，且Y
ji
为支路j
‑
i导纳矩阵；Y
jj
为端点并联支路导纳矩阵；V
i
、V
j
、V
p
为端点i、端点j、端点p的电压；I
ji
为流经支路j
‑
i的电流；I
jj
为端点内各节点流出的电流组成的向量。
[0024]其中，端点j的自导纳矩阵端点j与端点i之间的互导纳矩阵如下所示：
[0025][0026]2)对端点j的自导纳矩阵进行修正，得到：
[0027][0028]式中，为与端点j直接相联的其它端点集合，且
[0029]3)建立低压配电网端点导纳矩阵即：
[0030][0031]式中，N为端点总数。
[0032]5)分别建立PQ负荷端点、对称电流控制的分布式电源的雅克比矩阵；
[0033]所述PQ负荷端点雅克比矩阵包括状态变量为该PQ端点本身，即状态变量时的雅克比矩阵H
jj
(1:8,1:8)、状态变量为除该PQ端点以外的其他负荷端点，即状态变量时的雅克比子矩阵H
jq
(1:8,1:8)、状态变量为分布式电源端点时的雅克比子矩阵H
jv
(1:8,1:6)；q≠j；
[0034]其中，雅克比矩阵H
jj
(1:8,1:8)如下所示：
[0035][0036]式中，为端点j中节点δ1和δ2之间支路电导的相反数与跟端点j相连的端点中节点δ1和节点δ2之间所有支路电导之和，δ1∈B1，δ2∈B
1 B1＝{a,b,c,n}；为端点j中节点δ1和δ2之间支路电纳的相反数与跟端点j相连的端点中节点δ1和节点δ2之间所有支路电纳之和；
[0037]矩阵ΔH
jj
(1:8,1:8)如下所示：
[0038][0039]参数如下所示：
[0040][0041]式中，为端点i中d相节点电压的实部,d∈B
p
,B
p
＝{a,b,c}；f
id
端点i中d相节点电压的虚部；为端点i中中性点电压的实部；f
in
端点i中中性点电压的虚部；P
idn
、为端点i中d相对于中性点的有功功率和无功功率；
[0042]参数如下所示：
[0043][0044]式中，为端点i中d相对于中性点的无功功率；
[0045]雅克比子矩阵H
jq
(1:8,1:8)如下所示：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取所述电网的基础数据。2)基于两表法，建立配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型；3)基于配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型，建立不平衡量方程；4)根据电网的基础数据建立低压配电网端点导纳矩阵；5)分别建立PQ负荷端点、对称电流控制的分布式电源的雅克比矩阵；6)根据雅克比矩阵更新状态变量x
(time)
；7)判断是否满足迭代结束条件，若是，则输出潮流量，否则，令time＝time+1，返回步骤6)；time为迭代次数。2.根据权利要求1所述的一种考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，其特征在于，所述电网的基础数据包括电网的网络结构、电网参数和智能电表的量测量；所述网络结构包括电网拓扑连接关系。所述电网参数包括电网中线路电阻、电抗、电纳和额定电压；所述智能电表量测量包括负荷端点三相相对于中性点的有功功率、负荷端点三相相对于中性点的无功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的有功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的无功功率、配电变压器低压侧端点三相相对于中性点的电压幅值、对称电流控制分布式电源端点的总有功功率和总无功功率。3.根据权利要求1所述的一种考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，其特征在于，配网中对称电流控制分布式电源的潮流模型如下：式中，P
ac
和P
bc
分别表示分布式电源ac、bc两相线间的有功功率；Q
ac
和Q
bc
分别表示分布式电源ac、bc两相线间的有功功率；P
∑
和Q
∑
分别为分布式电源的总有功功率和总无功功率；I
a
、I
b
、I
c
分别为分布式电源三相电流。4.根据权利要求3所述的一种考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，其特征在于，不平衡量方程如下所示：
式中，Δg
ac
和Δh
ac
分别为a相电流顺时针旋转120
°
后与c相电流不平衡量的虚部和实部；Δg
bc
和Δh
bc
分别为b相电流逆时针旋转120
°
后与c相电流不平衡量的虚部和实部；ΔP
v
和ΔQ
v
分别为分布式电源注入总有功功率和总无功功率的不平衡量；和表示j、k端点αδ两相间导纳的实部和虚部；α,δ,t＝{a,b,c}；表示与端点v相连接的端点集合，且包含端点v；B1＝{a,b,c,n}；B
p
＝{a,b,c}；和分别表示电压的δ相实部和虚部；和分别表示电压的t相实部和虚部。5.根据权利要求1所述的一种考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的低压配网潮流计算方法，其特征在于，根据电网的基础数据建立低压配电网端点导纳矩阵的步骤包括：1)计算电网支路i
‑
j中端点j的注入电流I
j
，即：式中，I
j
为端点j的注入电流；为端点j的自导纳矩阵；为端点j与端点i之间的互导纳矩阵；为端点j、端点p之间的导纳矩阵；为与j直接相联的端点集合，且Y
ji
为支路j
‑
i导纳矩阵；Y
jj
为端点并联支路导纳矩阵；V
i
、V
j
、V
p
为端点i、端点j、端点p的电压；I
ji
为流经支路j
‑
i的电流；I
jj
为端点内各节点流出的电流组成的向量；其中，端点j的自导纳矩阵端点j与端点i之间的互导纳矩阵如下所示：2)对端点j的自导纳矩阵进行修正，得到：式中，为与端点j直接相联的其它端点集合，且3)建立低压配电网端点导纳矩阵即：
式中，N为端点总数。6.根据权利要求1所述的一种考虑对称电流控制分布式电源PQ节点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇茹嘉，何艺铭，程石，潘丽珠，颜伟，徐斌，郑国强，王小明，倪静怡，张旭，黄道友，张国宝，王志求，杨易，孟康，乔继欢，曲洪刚，杨洪，毛荀，赵龙，王鑫，
申请(专利权)人：重庆大学国网安徽省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：