有源配电网新前推回代潮流计算方法

针对有源配电网前推回代潮流计算方法中,采用灵敏度方法计算PV节点无功时计算复杂及计算量大的缺陷,提出了一种在回代过程中对PV节点仅用支路上游节点信息,直接计算PV节点电压相角和无功功率的新前推回代潮流计算方法。在计算PV节点无功时,通过使用单支路模型计算出节点无功调节量,并且引入了无功功率修正系数,保证计算的收敛性。用IEEE33节点配电网算例对提出的方法进行验证,计算结果表明,所提方法克服了前推回代潮流计算过程中,PV节点计算需要建立灵敏度矩阵造成的计算复杂及计算量大的缺陷,方法简捷,计算量小,且能可靠收敛。     

基于节点类型转换的潮流收敛性调整方法

潮流收敛性调整对于电网的安全经济运行具有重要意义。针对无功功率不平衡导致的系统潮流计算不收敛,提出一种基于节点类型转换的潮流收敛性调整方法。在潮流不收敛的情况下,将系统全部PQ节点设置为PV节点,按该方法中的无功缺额指标将节点逐步恢复为PQ节点,确定无法恢复的节点。该结果给工作人员提供了潮流调整的依据,也为潮流合理性调整奠定了基础。对IEEE 39节点系统和韶关市电网进行仿真计算,验证了所述方法的有效性和对大规模电网的适应性。     

含PV节点的三相不平衡配电网潮流对称分量分析法

针对配电网的三相不对称性,基于图论的节支关联矩阵和道路矩阵,推导了一种三序分量解耦潮流方法。该算法考虑了配电网络三序间弱耦合的特性,通过采用对称分量法实现了配电网三序解耦建模。该算法简化了三相不平衡配电网的复杂性,降低了矩阵的维数,计算过程更简单。针对分布式发电引入配电网,研究了一种处理PV节点的新方法,该方法假定PV节点正序电压幅值保持不变,并基于戴维南等效电路原理,推导了每次迭代时PV节点注入无功功率改变量的计算公式。通过算例结果分析可以看出,所提出的解耦潮流算法和PV节点处理算法具有更好的收敛特性和更快的计算速度。     

含不同类型分布式电源的配电网潮流计算

为解决不同类型分布式电源(DGs)并网后对配电网安全运行的影响,针对现有配电网中几种最具代表性的分布式电源类型,分别给出了在配电网潮流计算中的数学模型,将DGs等效为PV、PQ、PI和PQ(V)等节点,并提出一种基于各支路电流的配电网改进前推回代潮流算法。该算法在处理Q值不恒定的节点时,采用无功功率修正方程法,在迭代过程中将各类型节点转换成传统算法可处理的PQ节点。通过对IEEE 33节点配电网系统仿真结果分析,验证了该算法的正确性。该算法具有无须复杂编号,收敛速度快,迭代次数少、易于编程和可移植性的特点。     

一种改进的配电网潮流算法

提出了一种基于叠加原理的改进Zbus算法.该方法与牛顿法相比,对初值不敏感,R/X比值也不影响算法的收敛性;与前推回代法相比,无需复杂的节点编号,能简单地处理弱环网络.两馈线合环运行时,其中一电源作为PV节点处理,另外一电源作为平衡节点考虑,在潮流计算中PV节点用补偿法进行处理.最后,将提出的方法用于高阻抗比R/X的30节点的配电网系统进行测试,测试结果证明了该方法的有效性.     

一种改进前推回代法的配电网潮流计算

随着电网规模日益扩大,对配电网的要求不断提高,配电网潮流计算成为当前研究热点之一。针对传统前推回代法的局限性进行了一些改进。首先,普通算法在进行迭代计算前必须按一定要求对节点进行编号,而改进算法通过形成3个矩阵能够省略该步骤;其次,将变压器负荷换算到高压侧可以使配电网变为简单的单线图,从而缩小系统规模;此外,用节点注入电流替代回代过程中的节点注入功率能省去支路损耗计算的时间;最后,通过PV节点的无功功率修正方程可以有效地处理含有PV节点的配电网,解决了原方法无法处理配电网系统中PV节点的问题。基于IEEE 33节点配电网系统和某含有PV节点的10 k V系统的对比算例表明所提方法的有效性和可行性。     

含分布式电源的配网潮流算法

分布式发电(DG)接入配电网后,配电网由单电源变成多电源,且DG不能简单处理为PQ节点,因此传统的配网潮流算法已不适用.提出了改进节点关联矩阵自乘的配电网潮流算法,在配电网运行方式改变时,只需根据原根节点与新根节点之间的路径对配电网的节点关联矩阵进行修正即可,不需要重新编号.传统方法确定的PV型DG并网点无功初值往往偏离实际值.提出基于无功功率分摊原理的初值确定方法,根据DG安装位置,将负荷无功分摊到根节点和DG之间.算例显示该方法确定的PV型DG并网点无功初值接近于实际值,提高了算法的收敛速度.     

一种含分布式发电系统的三相配电网潮流直接算法

提出一种基于道路矩阵的三相不平衡配电网潮流直接算法,该算法充分利用配电网络的结构特点,建立了节点电压与注入电流的关系矩阵,实现了潮流的直接计算。基于PV节点的特性,推导了PV节点网络的有功电流和无功电流关系,并提出了一种新的处理PV类型分布式发电的方法。将该方法引入到三相系统潮流计算中,保证了PV节点幅值为预设定值（假定无功功率没有越界）。6母线和69母线系统算例验证了该方法简单实用,潮流计算时间短和迭代次数少,具有很好的通用性。     

基于牛顿法的配电网络Zbus潮流计算方法

根据配电网的特点,在比较各类算法的基础上提出了一种新的基于牛顿法的配电网潮流算法。该算法从Zbus算法出发,对网络方程进行虚实部分解,形成的雅可比矩阵与节点导纳矩阵有极大的相似性,迭代中雅可比矩阵仅有少部分对角元素需要修改。算法通过修改雅可比矩阵元素来处理PV节点,还能够处理几种不同类型的负荷模型。理论分析和计算表明该算法性能优良,是配电网络潮流分析的有效方法。     

基于模糊控制的主动型配电网潮流计算方法研究

本文针对PV等分布式电源节点对配电网潮流计算影响的差异性问题,充分利用分布式电源节点接入不会对配电网系统网络架构和整体运行产生根本性改变情况,研究分析电源无功功率主要与电压幅值相关的物理特性,设计了一种基于模糊控制器快速跟随性能的节点处理方法,有效解决了传统潮流计算处理PV节点困难问题.通过IEEE33节点算例进验证,结果证明,该算法够有效、快捷求解多PV节点分布式电源的配电网潮流问题,具有较好的应用价值.     

含分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算

根据配电网三相不平衡的实际情况,为准确计算各种分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网后的潮流问题,文章基于前推回代法,提出了可处理PV和PQ节点模型DG的三相不平衡潮流算法。按照配电网拓扑结构,利用支路分层技术,加快了潮流计算速度。在处理PV节点模型DG时,将电压正序分量幅值作为电压调节参数,计算电压正序分量幅值和额定电压幅值差,得到PV节点的无功补偿量,将DG由PV节点运行模型转换为PQ节点运行模型。IEEE 34节点系统算例结果验证了该算法的正确性。最后,通过分析DG对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型DG对配电网电压的影响。     

考虑风电非线性相关性的配电网概率潮流研究

风电之间具有非线性相关的特性,研究其对配电网概率潮流的影响,对提高系统的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。提出一种考虑风电之间非线性相关性的配电网概率潮流计算方法,该方法基于经验Copula函数生成风电功率样本,与常规的基于高斯分布、t-分布等概率分布函数的方法相比,基于经验分布函数可以较好地反映风电功率的随机特性。建立含风电的配电网潮流模型,介绍PQ节点、PV节点以及PQ(U)节点的处理方法,并采用前推回代法进行解算。最后,将所提方法应用于纯辐射型配网和弱环型配网概率潮流计算中,对比分析不考虑风电相关性、考虑线性相关性以及考虑非线性相关性的结果。对比结果表明,考虑非线性相关性的结果与实际情况更为接近,可为电力系统运行调度提供更为准确的参考信息。     

用于改进潮流计算中PV-PQ节点类型转换逻辑的非线性规划模型

由于无功容量的限制,电力系统潮流计算中经常要进行PV-PQ节点类型转换,传统转换逻辑容易引起数值振荡,甚至错误识别节点类型而导致潮流发散。针对该问题,文中提出一种非线性规划模型以改进PV-PQ节点类型转换逻辑,采用现代内点算法求解。模型以无功容量作为约束条件,通过目标函数控制系统电压,避开了节点类型转换。同时,无功的优化配置可以增强维持系统电压的能力,增大无功裕度;结合现代内点法求解,模型表现出了处理大规模和重负荷系统的优良性能。对IEEE-118系统和一个实际系统的仿真验证了该模型的优势。     

基于坐标旋转变换的配电系统快速解耦潮流计算方法

配电系统中各支路的电阻与其电抗的比值较大,因此,经典的快速解耦潮流计算方法不适用于配电系统潮流计算。提出了一种坐标旋转变换方法,并将这种变换方法与经典的隐式Zbus高斯方法相结合,导出了配电系统的解耦潮流计算方法。以IEEE 33节点、IEEE 69节点和一个实际的145节点配电系统为例,对提出的解耦潮流算法进行了测试。结果表明,所提出的解耦方法不影响经典的隐式Zbus高斯方法的收敛性,因而是一种高效、实用的快速潮流计算方法。     

快速三相高斯潮流算法

提出快速三相高斯潮流算法。因潮流计算给出的未知条件数目多于方程数,所以对发电机进行研究,增加发电机节点的内电势节点,使方程数目等于未知条件数目。对导纳矩阵中的PQ节点对应部分进行消去,得到只有发电机节点的网络。对此网络进行分析,得到PV节点迭代方法。在潮流计算时,分别形成固定的PQ节点、PV节点对应因子表,通过对PQ部分电流前代,将PV节点的有功功率进行修正,由此有功功率对PV方程进行求解,然后将求得的PV电压代入PQ方程进行回代,得到一次迭代计算的解。计算结果表明该方法具有良好的收敛性,虽然迭代次数较牛顿法有所增加,但是计算时间较牛顿法少。     

高斯-快速解耦潮流算法

高斯法潮流计算中,PV节点转化为PQ节点易造成计算收敛缓慢,对此文中提出了应用快速解耦法处理网络中PV节点的方法。该方法应用传统高斯法处理PQ节点,利用高斯消元法消去网络中的PQ部分,得到了一个由PV节点和平衡节点组成的网络,然后用快速解耦法求解这个网络,从而实现了算法的快速收敛。该方法有恒定的雅可比矩阵、且内存占用量小、收敛可靠、计算速度快。     

A load flow method for weakly meshed distribution networks using powers as flow variables

The relationship between the branch powers and the node-injection powers were developed with the node-branch incidence matrix. Then based on two accurate formulas to estimate the voltage drop and angle difference, a new load flow algorithm for weakly meshed distribution systems was presented. By using active and reactive power rather than complex currents as flow variables, the algorithm reduces the computational complexity and has higher efficiency. Moreover, in order to deal with the PV nodes, a new solution was introduced based on Thevenin’s equivalent circuit. The solution deduced an accurate calculation formula to update the reactive power injections of PV nodes at each iteration and to fix voltage magnitude of PV nodes at specified values. The proposed load flow algorithm is essentially still belongs to the loop-analysis based method and has a strong ability to deal with meshed network. It reduces the iteration number and has a faster calculation speed even when network becomes more meshed and has more PV nodes. The numerical tests proved that the new method is robust and has excellent convergence characteristics.     

用于迭代法潮流计算的改进Jacobi预处理方法

为提高潮流计算速度,满足实时计算的要求,线性方程组迭代法被用于电力系统潮流计算。但是当系数矩阵谱分布较为分散时,迭代法求解线性方程组存在收敛速度慢甚至不收敛等问题,为了解决这个问题,需对系数矩阵进行预处理。首先,分析电力系统潮流计算时Jacobi矩阵的特点,对其按PV,PQ节点进行分块处理,找出其中数值上较大的元素作为预处理子。然后,将预处理子的逆矩阵分别与系数矩阵A和常量项b相乘,将原线性方程组转换为新的更容易求解的等价线性方程组,大幅提高了潮流计算中线性方程组求解的速度。实验表明,该方法能有效解决大规模电网潮流求解问题。     

一种基于回路电流法的有源配电网潮流算法

提出一种基于回路电流法的主动配电网三相潮流算法,并提出风机等多种分布式电源在该算法中的计算模型。首先建立配电网络对应的图,然后将基本回路电流、变压器原边支路电压、非恒阻抗负荷支路电压、分布式电源支路电压、异步电机正序负序电压、转差率作为未知量,列写回路KVL方程、变压器原副边电流方程、负荷功率平衡方程以及分布式电源相关方程,推导Jacobian矩阵,并利用牛顿法求解方程。该方法不需要PV节点转化为PQ节点的过程,也不需要将环路解列及复杂的节点编号,没有对Jacobian矩阵进行简化和近似,具有二阶收敛性。算例表明,所提方法计算速度快,能够处理所有常见的分布式电源,具有较强环路处理能力,且比前推回推法有更好的收敛性。