配电网潮流计算

2020/4/28配电网潮流计算1配电网潮流计算一、引言图1简单输电网图1．电力网络分为：输电网配电网2．网络结构特点输电网闭环设计，闭环运行，具有多网孔的特点配电网闭环设计，开环运行，具有辐射型网络或少网孔型网络3.线路参数在输电网有RX，在配电网中无此约束条件源节点负荷节点源节点图2辐射状配电网图2020/4/28配电网潮流计算2潮流计算方法：网络结构和线路参数的不同，使输电网和配电网的潮流计算方法不同输电网---Newton法，P-Q分解法，区域网络潮流分裂算法配电网---BBB算法，电压模算法，DisFlow算法，对少网孔配电网可利用多口网络理论计算2020/4/28配电网潮流计算3二、辐射型配电网潮流模型源节点（根节点）对应于变电站母户节点末端节点户节点102345123456767图辐射型配电网的例末端节点末端节点2.1网络描述节点类型：源节点（0）用户节点末端节点支路功率：单向流动。2020/4/28配电网潮流计算4馈入功率--任意节点的流入功率馈入电流–任意节点流入电流馈入支路--馈入功率与馈入电流相应的支路（一个节点只能有一个馈入支路）；馈出功率--任意节点流出到接续支路的功率；馈出电流--流出到接续支路的电流馈出支路--相应的支路；（一个节点有多个馈出支路）负荷功率--任意节点流出到用户中的功率2.2名词解释：源节点（根节点）对应于变电站母户节点末端节点户节点102345123456767图辐射型配电网的例末端节点末端节点2020/4/28配电网潮流计算5用户节点—支路型辐射表可能具有一对几的关系。2.3配电网的描述——（辐射表）辐射表反映配电网支路与节点的关系源节点（根节点）对应于变电站母户节点末端节点户节点102345123456767图辐射型配电网的例末端节点末端节点在配电网中，每一个负荷节点只有一个馈入支路，其馈入支路编号与负荷节点编号相一致。馈入支路与负荷节点是一对一的。辐射表反映了馈出支路与负荷节点的关系。支路—负荷节点型辐射表具有一对一关系，常采用支路—用户节点型辐射表。2020/4/28配电网潮流计算6支路节点102132435461768798源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点8989节点支路12,62334455—6778899—2020/4/28配电网潮流计算72.4功率、电流及电压的计算对于任意的节点i，显然有iLiIokSSSkoS表示节点i的馈出复功率iIS表示节点i的馈入复功率iLS表示节点i的负荷功率isioiISSScos源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点8989isScos表示第i条支路的线损设支路k是i节点的一条馈出支路，那么kiOkIVSˆiVkI分别为节点i的电压和支路k的电流ikOkVSIˆ2020/4/28配电网潮流计算8由基尔霍夫电流定律，对于节点i，有okiLiIIIiLI负荷电流okI节点i馈出支路的电流iiLiLVSIˆˆ源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点8989对于源节点的馈出支路电流，有0cos1ˆˆˆVSSIksiL2020/4/28配电网潮流计算92.5功率与电压模的关系设支路i是i节点的馈入支路，k节点的馈出支路，iikiIZVViZ—支路i的阻抗iiIiVSIˆˆ源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点8989iiIiikVSZVVˆˆ)sin(cosjVViiijXRZiIiIiIjQPS)()()sin()cos(2iiIiiIiiIiiIiikikikRQXPjXQRPVjVV)()sin()()cos(2iiIiiIikikiiiIiiIikikRQXPVVVXQRPVV上面两式作平方和，有0))(()(22222224iiiIiIikiiIiiIiXRQPVVXQRPV2020/4/28配电网潮流计算10三、BBB算法3.1方法描述BBB算法意为逐条支路计算法（BranchByBranchComputationalMethod）由印度人S.Rajagopalan在1978年提出3.2BBB算法计算过程：1）顺流计算（顺着功率流向计算）目的—确定节点电压2）逆流计算（逆着功率流向计算）目的—确定支路功率（馈入与馈出）辐射型配电网潮流算法源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点89892020/4/28配电网潮流计算11逆流过程始自各末端节点。假设各节点电压已设定，或已计算得出，计算各支路的功率对末端节点的馈入电流有末端节点）jIIjLj(末端节点ikjkjjLI—负荷电流jLjLjVSIˆˆjkOjIVSˆkojLkkVSSIˆˆˆ这样的计算一直进行到源节点的馈出支路，从而全部节点的各馈出复功率都求解出来。第一步计算1）顺流计算给出各节点电压初值2）逆流计算确定支路功率BBB算法计算过程0)1()1(iiVV2020/4/28配电网潮流计算12第二步计算1）顺流计算计算各节点电压值源节点户节点末端节点102345123456767图辐射表的例末端节点8989okSkI已知计算各支路电流kiLiIII计算各节点电压iikiIZVVk为i的上一个节点编号2）逆流计算确定支路功率2020/4/28配电网潮流计算13a）置各节点电压初值，置迭代计数单元T=1b）进行逆流过程计算，求得第T次迭代的各节点各馈出复功率值。c）顺流过程计算。求得第T次迭代的各节点电压值；d）收敛判断。若相邻两次迭代的各节点的各馈出功率之差足够小，收敛，输出结果，计算结果，否则T=T+1，转b）。3.3迭代步骤2020/4/28配电网潮流计算14四、电压模算法电压模算法也是一种逐条件支路计算法。由哥伦比亚人RenatoCespedesG提出。4.1电压模算法计算过程：1）顺流计算（顺着功率流向计算）目的—确定节点电压模2）逆流计算（逆着功率流向计算）目的—确定支路功率（馈入与馈出）0))(()(22222224iiiIiIikiiIiiIiXRQPVVXQRPV2020/4/28配电网潮流计算154.2功率计算公式线损功率计算iiiiiCOSSIIjXrSˆ)(iioioiioioVQPVQPˆ末端节点ikjkj222)(iioioiiiCOSSVQPjXrS