基于回路电流与负荷节点电压方程的配电网潮流计算

将配电网负荷支路与形成环网支路选定为连支,据此将所有回路分为第1类回路及第2类回路,建立配电网的回路电流-负荷节点电压网络方程。方程中含有回路电流和负荷节点电压,网络回路阻抗与节点负荷等效阻抗分离。基于所建方程实现了配电网潮流计算的直接解法和前推回代法。进一步将模型和算法应用于三相不平衡配电网,针对单相负荷为零给直接解法带来的影响提出两种处理方法:将负荷等效为导纳或移除零负荷回路方程。提出的前推回代法直接根据节点负荷和电压计算回路电流,使前推计算得以高效进行,极大地提高了潮流计算速度。     

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。     

配电网最大供电能力计算方法

利用改进的最大负荷倍数法提出一种求解配电网最大供电能力的计算模型,该模型根据负荷点各自的发展速度,以满足电网安全运行约束的负荷最大增长年限为优化目标,不仅改善了传统的最大负荷倍数法中将所有负荷按同一比例增长而造成较大误差的缺点,而且具有求解简单及计算速度快的优点.考虑到配电网的放射型结构以及可能存在弱环网的情况,在求解过程中采用改进的回路电流法计算配电网潮流,不仅考虑了线路对地支路的影响,提高了计算精度,而且解决了含有弱环网的配电网潮流计算问题.以IEEE-33节点配电网作为算例,验证所建立的模型及算法的有效性.     

基于回路电流分析的电力系统潮流算法研究

在π型等值的基础上,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,从而建立网络的回路电流模型,并以回路电流方法进行电力系统的潮流计算,对潮流计算过程中出现的回路退化、节点类型以及负荷模型处理等问题进行了详细的阐述。由于以回路电流作为状态变量,对于需要控制线路潮流等场合特别适用。以IEEE30节点系统进行仿真计算,计算结果表明,回路电流方法潮流计算,是潮流方法的一种非常有益的补充。     

基于回路电流分析的电力系统潮流算法研究

在π型等值的基础上,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,从而建立网络的回路电流模型,并以回路电流方法进行电力系统的潮流计算,对潮流计算过程中出现的回路退化、节点类型以及负荷模型处理等问题进行了详细的阐述.由于以回路电流作为状态变量,对于需要控制线路潮流等场合特别适用.以IEEE30节点系统进行仿真计算,计算结果表明,回路电流方法潮流计算,是潮流方法的一种非常有益的补充.     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证。     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证.     

电力网络节点–回路混合分析方法的基本原理

在π型等值的基础上,将节点注入功率等值为电压源,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,建立网络的节点电压方程和回路电流方程,从而形成混合分析方程。并对潮流计算过程中出现的节点类型以及负荷模型处理等问题进行了详细的阐述,说明基本回路数为总支路数量减去退化回路数量,并形成简化计算方法以及迭代解析方法;对潮流方程解的存在性和多值性进行了分析,揭示其与电压稳定性关系密切。以IEEE-30节点系统进行仿真计算,计算结果表明,基于节点电压–回路电流的混合分析方法是电网络分析的基础,可根据需要很方便地形成单独的节点电压潮流算法或者回路电流潮流算法。     

弱环状配电网的潮流计算方法

将弱环配电网的潮流算法分成不解环类算法和解环类算法两类，论述了基于节点注入电流模型算法、改进的快速解耦算法、回路阻抗法、Ybus法、前推回代类算法、导纳求和算法及电流求和法等几种弱环配电网潮流计算方法，从多电源的处理能力、多回路的处理能力、算法的收敛阶数及稳定性等几个方面进行了分析和比较。     

基于回路分析的回路类型转换与支路潮流越限处理

在π型等值的基础上,将负荷等值为电压源,而以阻抗支路为链支、接地支路为树支,建立网络的节点电压方程及回路电流方程,从而将潮流计算中的雅可比矩阵元素表示成以节点电压和回路电流为状态变量的函数的形式;并且定义了回路类型和Qθ节点类型,当支路潮流越限时,通过回路类型和节点类型的变换、调整相应节点的注入有功功率对越限支路潮流进行调整.在IEEE-30节点系统上的检验证明这种方法是非常有效的.     

配电网合环冲击电流计算方法及其简化计算公式

配电网合环操作可能产生较大的冲击电流,影响电网的安全稳定运行。为此提出一种配电网合环冲击电流计算方法,并推导了较准确的非合环支路冲击电流解析计算公式。基于最佳频率下合环前后的潮流和戴维南定理,计算合环冲击电流衰减时间常数;基于额定频率下合环前后的潮流结果和最佳频率法计算获得的衰减时间常数,计算合环冲击电流及非合环支路电流。最后,对不同方法(包括PSCAD/EMTDC暂态仿真)计算冲击电流的结果进行比较分析,验证了所提方法的实用性和有效性。算例结果同时表明某些非合环支路的冲击电流比合环支路冲击电流要大,表明非合环支路冲击电流简化计算公式及其计算校验是非常必要的。     

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。     

不同负荷模型对东北电网送电能力的影响分析

以2004年东北电网冬腰方式为例,对考虑配电网络的综合负荷模型(synthetic load model considering distribution network,SLM)以及各种常用的负荷模型进行了适应性分析。吉黑断面稳定极限和辽吉断面稳定极限的计算结果表明,采用考虑配电网络的综合负荷模型与II型马达、40%恒阻抗+60%恒功率的静态负荷模型以及30%恒阻抗+30%恒电流+40%恒功率的静态负荷模型计算结果比较接近。最后对考虑配电网络的综合负荷模型进行了参数灵敏度分析。     

基于回路电流法的双抽头单相电机的网络方程

借助于异步电机的等值电路,采用了与传统的交轴磁场法和旋转磁场法不同的分析方法。该方法通用性强,适于分析定子绕组具有各种不同连接方式的异步电机的稳态运行性能,并能列写出便于计算机辅助计算矩阵方程。以定子绕组连接复杂的双抽头单相电机为例,该方法把该电机的定子电路分成了2个回路和6条支路,选择其中的1条支路作为基准支路,转子绕组向基准支路中的绕组折算,各支路绕组中的正序与逆序感应电势当作流控电压源进行处理,然后由回路电流法列写出了计算电机性能的网络方程,为验证计算结果,给出了1台双抽头单相电扇电机某些电流与电压的计算值,并与实测值作了比较,计算值与实测值的相互吻合说明了网络方程的正确性。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

基于回路阻抗法的配电网潮流计算

依据配电网潮流计算的回路阻抗法 ,结合配电网结线的特点 ,定义了反映支路电流流向与节点分布规律的关联矩阵 ,提出了形成阻抗矩阵和简单快速的节点、支路的编号方法 ;在此基础上 ,提出了一种配电网潮流计算的新方法。新算法具有编程简单易于实现 ,收敛速度快 ,计算精度高的特点     

电网合环操作风险评估系统的研究与开发

针对现有配电网合环操作分析系统中合环潮流计算模型缺乏时效、合环阻抗计算粗略和缺少实用的合环操作分析机制,基于EMS系统开发的电网合环操作风险评估系统利用从EMS系统获取的实时模型和数据断面,解决配电网合环潮流计算模型的时效性;通过全网自动拓扑搜索确定合环操作的环路路径,并利用实时状态的全网导纳矩阵求解合环端口阻抗,从而...     

含负荷模型的次同步谐振分析

首先推导了同步电机dq坐标系下的5阶感应电动机动态方程,此方程能够与含电磁暂态的次同步谐振分析的同步电机及网络方程接口。同时分别推导了5阶感应电动机及恒阻抗(Z)、恒电流(I)、恒功率(P)等负荷模型线性化方程。应用IEEE第一标准模型建立了包含上述负荷的次同步谐振分析的线性化模型,分析了ZIP等静态负荷以及感应电动机与恒阻抗构成的综合负荷对扭振模态阻尼特性的影响。分析结果表明,上述不同负荷模型导致了不同的扭振模态失稳,不考虑负荷模型的分析结果可能过于乐观,也不能找到一种负荷模型确保分析结果保守。     

辐射状配电网支路电流法潮流计算的收敛特性研究

对支路电流法收敛机理进行了理论分析，阐述了该方法在辐射状配网潮流计算时具有线性收敛的特性，指出支路电流法收敛特性与线路的尺／义无关，其收敛条件在一般的配电系统中都能够得到满足。对配网潮流支路电流法在给定收敛精度和恒定阻抗负荷条件下达到收敛时所需的迭代次数进行了深入研究，得到配网潮流支路电流法用于2节点系统时迭代次数的估算公式。在此基础上给出了多节点配电系统潮流计算迭代次数的估算公式，给出的算例验证了得出的估算公式是可行的。