一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法，包括下述步骤：获取中压配电网网络拓扑，对计算馈线上各个节点和各条支路进行编号；引入各节点的中性点电压偏移量；采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正；采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值；采用前推回代法计算各支路的三相支路电流及各节点的三相电压值；采用牛顿-拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量；采用混合迭代法对三相电压进行求解；判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；计算三相潮流分布并输出结果。本发明专利技术引入中性点偏移量来处理三相电流之间的约束关系，采用前推回代与牛顿-拉夫逊结合的混合迭代法，利用二者的优点有效解决配电网三相潮流计算问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统运行分析与控制
，具体涉及一种基于中性点偏移的 配电网三相潮流计算方法。
技术介绍
潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统规划、运行分析、 控制与优化的基础。从应用角度来看、电力系统的潮流计算可以分为两种，一种是基于电力 系统的系统参数对称、负荷对称以及系统处于正常运行状态的单相潮流计算，另一种是基 于系统网络参数三相不对称的三相潮流计算。长期以来，专家学者对输电网的潮流计算进 行了大量深入的研究，输电系统一般是三相对称系统，通常采用单相潮流计算。随着我国国 民经济的蓬勃发展及配电网在电力系统中的作用日益受到重视，配电网的潮流计算研究也 开始受到关注。配电网具有诸多不同于输电网络的特征，如开环运行(闭环设计、辐射状运行)、三 相不平衡情况突出、线路电阻和电抗比值大、节点数目大等，使得传统的潮流计算方法不适 用于配电网。为了提高配电网的自动化管理水平、保障配电网的安全可靠运行，必需对配电 网进行及时、准确的潮流计算，因而有必要研究适于配电网的潮流计算方法。根据配电网的 特征，不少专家学者提出了多种适于配电网潮流计算方法，如改进牛拉法，回路阻抗法，前 推回代法等。前推回代法的收敛和迭代速度都比较快，计算量相对较小，适合辐射状配电网 潮流计算，在单相潮流计算中得到了很好的验证；牛顿-拉夫逊迭代法具有二次收敛性，在 病态情况下不易发散，适于大型潮流计算。针对三相潮流问题，目前常用的方法是在考虑三相互阻抗后将三相线路等效成单 相线路，再采用传统的牛顿法、前推回代法、回路阻抗法、近似解耦法等进行计算，未考虑三 相电流之间的相互制约关系；或将中压侧各相输出的负荷大小等效成低压侧相应相的负荷 量，再利用前推回代法进行计算，只适用于特定接线方式下的三相潮流计算。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算 方法，本专利技术方法引入中性点偏移量来处理三相电流之间的约束关系，采用前推回代与牛 顿-拉夫逊结合的混合迭代法，利用二者的优点有效解决配电网三相潮流计算问题。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的，其改进之处在于，所述方法包 括下述步骤A、获取中压配电网网络拓扑，选取中压馈线作为计算单元，对馈线上各个节点和 各条支路(馈线采用节点-支路模型，馈线上每一个需要计算电压电流值的点为一个节点， 两节点之间的线路为支路)进行编号；B、引入中性点电压偏移量；C、采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正；D、采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值；E、采用前推回代法计算各支路的三相电流值及各节点的三相电压值；F、采用牛顿-拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量；G、采用混合迭代法对三相电压进行求解；H、判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；I、计算三相潮流分布并输出结果。其中，所述步骤A中，所述中压配电网采用辐射状配电网或少环状配电网，在三相潮流计算中，选用中压馈线作为基本计算单元，馈线首端的中压母线作为三相对称的电压源；并对馈线上各支路和各节点进行编号。其中，所述步骤B中，当配电网线路参数、负荷不平衡时，电源中性点电位不为零； 所述中性点电压偏移量用tNl表示。其中，所述步骤C中，利用所述中性点电压偏移量用对相电压值进行修正，计算三相电压值用如下①式表示权利要求1. ，其特征在于，所述方法包括下述步骤 A、获取中压配电网网络拓扑，选取中压馈线作为计算单元，对馈线上各个节点和各条支路进行编号； B、引入中性点电压偏移量； C、采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正； D、采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值； E、采用前推回代法计算各支路的三相电流值及各节点的三相电压值； F、采用牛顿-拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量； G、采用混合迭代法对三相电压进行求解； H、判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；1、计算三相潮流分布并输出结果。2.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤A中，所述中压配电网采用辐射状配电网或少环状配电网，在三相潮流计算中，选用中压馈线作为基本计算单元，馈线首端的中压母线作为三相对称的电压源；并对馈线上各支路和各节点进行编号。3.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤B中，当配电网线路参数、负荷不平衡时，电源中性点电位不为零；所述中性点电压偏移量用表示。4.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤C中，利用所述中性点电压偏移量用Vni对相电压值进行修正，计算三相电压值用如下①式表示5.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤D中，节点i的A、B、C三相负荷分别为Sa1、Sb1、Sei时，A、B、C三相上的负荷电流用下述②式表示6.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤E中，采用前推法计算各支路的三相支路电流iAl、丨Ul、丨(1，用下述⑤式表示7.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，没有下层节点的节点为末端节点，与末端支路直接相连的支路为末端支路，对于末端支路有8.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤F中，采用牛顿-拉夫逊法，得中性点电压偏移量的迭代公式，用下述⑨式表示9.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤G中，利用所述中性点偏移量对三相相电压进行修正后，采用一次前推回代法得三相相电压值，利用牛顿-拉夫逊迭代法修正中性点偏移量，经过混合迭代即得三相相电压。10.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述步骤H中，所述迭代终止条件用下述式⑩表示11.如权利要求1所述的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述方法的负载接入方式为星形或三角形。全文摘要本专利技术涉及，包括下述步骤获取中压配电网网络拓扑，对计算馈线上各个节点和各条支路进行编号；引入各节点的中性点电压偏移量；采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正；采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值；采用前推回代法计算各支路的三相支路电流及各节点的三相电压值；采用牛顿-拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量；采用混合迭代法对三相电压进行求解；判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；计算三相潮流分布并输出结果。本专利技术引入中性点偏移量来处理三相电流之间的约束关系，采用前推回代与牛顿-拉夫逊结合的混合迭代法，利用二者的优点有效解决配电网三相潮流计算问题。文档编号H02J3/00GK103001214SQ20121039289公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日专利技术者胡丽娟, 盛万兴, 宋晓辉, 李建芳, 程绳, 史常凯, 刘永梅, 贾东梨, 冯雪平 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中性点偏移的配电网三相潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：A、获取中压配电网网络拓扑，选取中压馈线作为计算单元，对馈线上各个节点和各条支路进行编号；B、引入中性点电压偏移量；C、采用所述中性点偏移量对所述节点的计算相电压值进行修正；D、采用所述修正后的计算相电压值计算节点处的负荷电流值；E、采用前推回代法计算各支路的三相电流值及各节点的三相电压值；F、采用牛顿?拉夫逊法进行迭代，修正中性点电压偏移量；G、采用混合迭代法对三相电压进行求解；H、判断步骤G中的三相电压值是否满足迭代终止条件；I、计算三相潮流分布并输出结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽娟，盛万兴，宋晓辉，李建芳，程绳，史常凯，刘永梅，贾东梨，冯雪平，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：