基于道路矩阵的配电网三相解耦潮流计算方法

摘要

本发明公开了一种基于道路矩阵的配电网三相解耦潮流计算方法，首先，采用对称分量法对三相不平衡配电网进行序分量解耦，得到零序、正序和负序配电序网络，接着，采用基于道路矩阵的回路分析法进行一相序分量网络潮流计算，求出三序网的潮流，其次，通过对称分量法的逆变换原理把序网潮流变换到相分量模型中，求出三相潮流，通过本发明把三相不平衡的配电网系统解耦为零序、正序和负序网络，避免了三相潮流计算过程中大矩阵运算，减少了计算量，提高了计算效率。整个发明的计算过程清晰，编程简单，计算速度快。最后，通过6母线测试算例验证了本发明的正确性和良好的收敛性，同时，具有很好的通用性和实用性。

主权项

1.一种基于道路矩阵的配电网三相解耦潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设首节点是电源且作为参考节点，电源节点三相电压相量矩阵为各节点三相电压相量矩阵为在配电系统序网络中，得出电源节点的三序电压矩阵为各节点三序电压矩阵为其中，令a＝e^j2π/3，$A=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& a& a^2\\ 1& a^2& a\end{array}\right],$$A^{-1}=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& a^2& a\\ 1& a& a^2\end{array}\right];$n为独立节点的个数，则独立支路条数为b＝n；即针对具有N个节点的三相辐射状配电网，假设首节点是电源且作为参考节点，则独立节点个数为n＝N-1，独立支路条数b＝n；2)计算各序网络参数为基于支路i的序阻抗形成的对角阵，其中，上标s＝0,1,2，分别表示序网络模型中的零序、正序和负序网络模型；支路i的三相阻抗为则有其中，$Z_{\mathrm{bi}}^{\mathrm{0,1,2}}=\left[\begin{array}{ccc}{Z}_{\mathrm{bi}}^0& 0& 0\\ 0& Z_{\mathrm{bi}}^1& 0\\ 0& 0& Z_{\mathrm{bi}}^2\end{array}\right],$$Z_{\mathrm{bi}}^{a,b,c}=\left[\begin{array}{ccc}{Z}_{\mathrm{iaa}}& Z_{\mathrm{iab}}& Z_{\mathrm{iac}}\\ Z_{\mathrm{iba}}& Z_{\mathrm{ibb}}& Z_{\mathrm{ibc}}\\ Z_{\mathrm{ica}}& Z_{\mathrm{icb}}& Z_{\mathrm{icc}}\end{array}\right];$3)在解耦的各序网模型电路中，计算各序网络的道路矩阵T_s；另对于注入序电流为零的节点，在各序网的道路矩阵T_s中把该节点所对应行删去后形成新矩阵为T_sg。其中，下标s＝0,1,2，分别表示序网络模型中的零序、正序和负序网络；4)计算各序网中阻抗灵敏性矩阵5)给配电网各节点三相电压赋初始值其中E_n＝[E,E，…,E]^T，共n个E，E为3×3单位矩阵；6)计算d次迭代时节点i注入的各相电流其中是节点i各相注入功率，是节点i各相并联导纳之和，p＝a,b,c，i＝1,2,…,m；m为节点注入序电流不为零的节点个数，d为迭代次数变量；7)计算d次迭代时节点i注入的各序电流i＝1,2,…,m；8)计算d次迭代时的其中，为d次迭代时去除注入序电流为零的节点后形成的新注入序电流矩阵，m为节点注入序电流不为零的节点个数，上标s＝0,1,2，分别表示序网络模型中的零序、正序和负序网络模型；9)计算d次迭代时的其中，1_n＝[1,1,…,1]^T，共n个1；s＝0,1,2，分别表示序网络模型中的零序、正序和负序网络模型；10)基于逆变换计算d次迭代时节点i三相电压相量i＝1,2,…,n；11)判断和幅值之差是否满足收敛精度要求，满足结束迭代；不满足转步骤6)。