本發(fā)明一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法屬于新能源發(fā)電領(lǐng)域，涉及的是一種配電網(wǎng)潮流的計(jì)算。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)重，新能源發(fā)電技術(shù)廣泛發(fā)展，目前常見的新能源包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池等，其優(yōu)點(diǎn)是清潔環(huán)保和提高供電穩(wěn)定性，當(dāng)新能源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)的供電方式由單電源單向供電變?yōu)槎嚯娫措p向供電，可能改變?cè)潆娋W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流分布。

目前對(duì)含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算算法主要有牛頓拉夫遜法、快速解耦法和前推回代法，前兩種方法對(duì)配電網(wǎng)的潮流計(jì)算會(huì)出現(xiàn)無法收斂的情況，而傳統(tǒng)的前推回代法只能處理pq節(jié)點(diǎn)，無法兼顧pq、pv、pi節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述不足之處提供一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同新能源接入配電網(wǎng)的潮流分布進(jìn)行計(jì)算，采用的改進(jìn)后的前推回代法能兼顧pq、pv、pi節(jié)點(diǎn)，且迭代公式簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高。

本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法，包括以下步驟：

1）從系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)表、支路參數(shù)表和新能源參數(shù)表獲取原始數(shù)據(jù)；

2）按新能源類型將步驟1）所獲取的原始數(shù)據(jù)等效成不同類型的節(jié)點(diǎn)；

3）將步驟2）中的pv型和pi型新能源轉(zhuǎn)換成可以處理的pq型新能源；

4）修正步驟2）中各節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率；

5）采用改進(jìn)的前推回代算法計(jì)算步驟2）中各節(jié)點(diǎn)電壓；

若所有節(jié)點(diǎn)相鄰兩次迭代的電壓差最大值滿足一定精度，則計(jì)算終止，輸出結(jié)果，否則，繼續(xù)迭代計(jì)算。

步驟1）中所述系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)表包括配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角、pv節(jié)點(diǎn)的有功功率和節(jié)點(diǎn)電壓幅值、pq節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率、pi節(jié)點(diǎn)的有功功率和注入電流。

步驟1）中所述系統(tǒng)支路參數(shù)表包括支路號(hào)、首節(jié)點(diǎn)、末節(jié)點(diǎn)、支路電阻和支路電抗。

步驟1）中所述新能源參數(shù)表包括并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)號(hào)、電源容量和新能源類型。

步驟2）中所述新能源類型包括異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、通過電流控制逆變器并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池等新能源和通過電壓控制逆變器并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池等。

步驟2）中將新能源等效成不同類型的節(jié)點(diǎn)，包括將異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效成pq節(jié)點(diǎn)，將通過電流控制逆變器并網(wǎng)的新能源等效成pi節(jié)點(diǎn)，將通過電壓控制逆變器并網(wǎng)的新能源等效成pv節(jié)點(diǎn)。

步驟3)中將pi節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成pq節(jié)點(diǎn)的計(jì)算模型為，其中，為k次迭代的pi節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，為pi節(jié)點(diǎn)的恒定有功功率值，為pi節(jié)點(diǎn)的恒定注入電流值；將pv節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成pq節(jié)點(diǎn)的計(jì)算模型為，其中，為pv節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電抗，為k次迭代的pv節(jié)點(diǎn)電壓的實(shí)部與給定電壓的差值，為pv節(jié)點(diǎn)的恒定有功功率值，為pv節(jié)點(diǎn)的恒定節(jié)點(diǎn)電壓值，為k次迭代計(jì)算得出的節(jié)點(diǎn)無功功率值。

步驟5）中所述的改進(jìn)的前推回代算法計(jì)算模型為，其中，為階的矩陣，z為階的矩陣，矩陣主對(duì)角線上為每段支路的阻抗標(biāo)幺值，其他位置都為0，c為階的支路電流的關(guān)聯(lián)矩陣，為節(jié)點(diǎn)的注入功率，是k-1次迭代計(jì)算得出的節(jié)點(diǎn)電壓值。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：（1）能同時(shí)兼顧各種不同新能源并網(wǎng)；（2）采用關(guān)聯(lián)矩陣迭代計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓，迭代簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高；（3）以pv節(jié)點(diǎn)電壓差值判斷和各節(jié)點(diǎn)電壓差值判斷同步進(jìn)行收斂判斷，迭代次數(shù)少，效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法實(shí)施例一中ieee33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)案例示意圖；

圖3為本發(fā)明一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法實(shí)施例一中ieee33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)潮流計(jì)算結(jié)果圖。

圖1中一為從系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)表、支路參數(shù)表和新能源參數(shù)表獲取原始數(shù)據(jù)；二為按新能源類型將其等效成不同類型的節(jié)點(diǎn)；三為將pv型和pi型新能源轉(zhuǎn)換成可以處理的pq型新能源；四為修正各節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率；五為以改進(jìn)的前推回代算法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓。

圖2中標(biāo)有序號(hào)的點(diǎn)表示節(jié)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。

參見圖1所示，為本發(fā)明的一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法實(shí)施例一的流程示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法包括如下步驟：

步驟1、以如圖2所示ieee33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)為例，從系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)表、支路參數(shù)表和新能源參數(shù)表獲取原始數(shù)據(jù)；系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)表包含配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角、pv節(jié)點(diǎn)的有功功率和節(jié)點(diǎn)電壓幅值、pq節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率、pi節(jié)點(diǎn)的有功功率和注入電流。系統(tǒng)支路參數(shù)表包含支路號(hào)、首節(jié)點(diǎn)、末節(jié)點(diǎn)、支路電阻、支路電抗。新能源參數(shù)表包含并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)號(hào)、電源容量、新能源類型。

步驟2、將新能源等效成不同類型的節(jié)點(diǎn)包含將異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效成pq節(jié)點(diǎn)，將通過電流控制逆變器并網(wǎng)的新能源等效成pi節(jié)點(diǎn)，將通過電壓控制逆變器并網(wǎng)的新能源等效成pv節(jié)點(diǎn)。

步驟3、將pi節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成pq節(jié)點(diǎn)，計(jì)算模型為，其中為k次迭代的pi節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，將pv節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成pq節(jié)點(diǎn)，計(jì)算模型為，其中為pv節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電抗，為k次迭代的pv節(jié)點(diǎn)電壓的實(shí)部與給定電壓的差值。

步驟4、利用改進(jìn)前推回代算法計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓，計(jì)算模型為，其中，為階的矩陣，z為階的矩陣，矩陣主對(duì)角線上為每段支路的阻抗標(biāo)幺值，其他位置都為0，c為階的支路電流的關(guān)聯(lián)矩陣。

步驟5、若所有節(jié)點(diǎn)相鄰兩次迭代的電壓差最大值滿足一定精度，則計(jì)算終止，輸出結(jié)果，否則，繼續(xù)迭代計(jì)算。

綜上，本發(fā)明提供的一種含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法，可以計(jì)算含新能源并網(wǎng)的配電網(wǎng)電壓分布，掌握其運(yùn)行特性及變化趨勢(shì)，從而分析新能源并網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)影響，提高了計(jì)算速度和精度，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。