幅射网络潮流计算的实用迭代方法

幅射网络是配电系统常见的一种接线形式,由于其树状结构以及支路电阻大于支路电抗的特点,用常规潮流迭代方法计算时,迭代次数多、迭代时间长,甚至不收敛。本文提出一种实用的幅射网潮流计算方法,仅用一些简单的迭代公式,不用三角函数、复数的计算,收敛特性远远优越于牛顿一拉夫逊法等迭代方法。文中详细介绍了该方法的特点和计算过程。     

冗余电压数据干扰下的配网合环潮流计算方法改进研究

传统阻抗法在运算配网合环潮流时,受到冗余电压数据的干扰,存在计算结果精度不高,消耗时间较长的问题。因此提出基于前推回代的合环潮流计算方法,采用前推回代方法基于冗余电压干扰下的辐射状配网合环系统结构,基于节点迭代过程的运算结果,判断节点是否具备合环条件并对其进行调整和改进,当相邻两次迭代节点电压差模分量的最大值小于给定收敛值,说明迭代过程结束,获取节点电压值。采用三相潮流计算方法,获取配网合环中的网格参数,并对各节点电压进行初始化设置,对配网合环末端进行回推计算得到支路功率的分布情况,获取配网合环潮流计算值。实验结果说明,所提方法提高配网合环潮流计算精度,具有较高的收敛效率和运算效率。     

配电网模糊潮流计算方法及其收敛性研究

针对配电系统中存在的大量不确定因素,提出一种改进的配电网模糊潮流支路前推回代法,充分考虑负荷的模糊性对潮流计算的影响,使算法能应用于复杂的实际配电系统。算法线性收敛,计算速度快,计算结果采用梯形模糊隶属函数来表达,能更准确的反映负荷模糊性对于各个节点电压和功率的影响。对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛点,同时给出收敛误差方程。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与确定性支路电流法和基于蒙特卡洛随机抽样的支路前推回代法相比,模糊支路前推回代法的计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,验证了研究结论的正确性和实用性。     

配电系统电压稳定性的研究

配电系统也存在电压稳定性的问题。在考虑了节点电压后,从支路电流法的迭代公式出发,得到了配电系统电压稳定指数的表达式。对于1 个具有N 个节点的开环配电系统,其电压稳定指数应由N - 1 条支路分别用上述表达式求出的各电压稳定指数中最大的值来确定。为验证上述方法的正确性,用上述方法对多个配电系统进行计算,并与Jasmon 方法的计算结果进行比较。计算结果表明:上述方法可用于N 节点配电系统电压稳定指数的计算,计算出的电压稳定指数合理、可行,为实时进行配网电压稳定性的评估提供了一种有效的方法。     

配电系统非恒功率负荷潮流计算方法

针对配电系统中负荷的非恒功率特性对潮流计算的影响,提出一类改进的基于负荷电压-功率特性的配电网潮流支路前推回代法。算法线性收敛,计算速度快,计算结果能更准确地反映负荷实际电压特性对于各个节点电压和功率的影响。而且对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据,并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛,说明恒功率潮流计算方法仅是该文提出方法的特例。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与恒功率支路电流法相比,在故障情况下该文提出的方法计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,结果验证研究结论的正确性流计算方法相比,在故障情况下该文提出的方法计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,结果验证研究结论的正确性和实用性。     

现有配电模式下配网供电能力研究

从一起配网潮流计算不收敛实例出发,分析了在存在大阻抗、大负荷支路情况下配网潮流计算不收敛的原因.发现并非配网潮流计算算法不合理而导致计算不收敛,而是由于在迭代过程中电压方程存在不可行解.在此基础上进一步对现有配电模式下配网的供电能力进行了分析.证明在现有配变供电区域过大、低压线路过长的情况下,配电设备容量不能得到充分利用,满足负荷发展的能力差.较好地解释了在现有配电模式下,配电网络成为供电瓶颈的问题.最后,通过与国外配电模式的比较,对如何提高配电网供电能力提出了建议.     

基于支路电流的配网潮流前推后代法

在简单的支路始末节点数据输入的基础上确定配网拓扑结构表 ,经过遍历深度优先搜索形成层次结构和节点队列以决定潮流计算的节点顺序 ,以基于支路电流的前推后代法为理论基础 ,形成一种实用的配电网潮流计算方法 ,算例表明该方法无需复杂的网络编号、不用形成导纳矩阵、迭代次数少、结果精确     

现有配电模式下配网供电能力研究

从一起配网潮流计算不收敛实例出发,分析了在存在大阻抗、大负荷支路情况下配网潮流计算不收敛的原因。发现并非配网潮流计算算法不合理而导致计算不收敛,而是由于在迭代过程中电压方程存在不可行解。在此基础上进一步对现有配电模式下配网的供电能力进行了分析。证明在现有配变供电区域过大、低压线路过长的情况下,配电设备容量不能得到充分利用,满足负荷发展的能力差。较好地解释了在现有配电模式下,配电网络成为供电瓶颈的问题。最后,通过与国外配电模式的比较,对如何提高配电网供电能力提出了建议。     

基于支路电流的配网潮流前推后代法

在简单的支路始末节点数据输入的基础上确定配网拓扑结构表,经过遍历深度优先搜索形成层次结构和节点队列以决定潮流计算的节点顺序,以基于支路电流的前推后代法为理论基础,形成一种实用的配电网潮流计算方法,算例表明该方法无需复杂的网络编号、不用形成导纳矩阵、迭代次数少、结果精确.     

网格计算环境下输配电网联合潮流计算

为满足大规模输、配电网的实时潮流计算的快速计算要求,在网格计算环境下基于配电网的结构特点对配电线路按空间划分来进行并行化处理,在输配电网的边界进行功率交换与迭代,构造了输配电网联合潮流并行算法。网格并行计算的输电网和高压配网子区域中使用P-Q分解法,中压配电网子区域使用改进支路电流法,其利用节点—支路关联矩阵来描绘辐射或弱环结构的配电网络,采用节点、支路分层编号加快矩阵运算速度,利用三相拓扑扩展和矩阵增广实现三相潮流计算,采用Gauss-Seidel 恒定电压幅值迭代补偿方法解决配电网弱环结构。在网格计算环境以上海输配电网为算例进行了计算,算例结果验证了所提算法的有效性。     

一种配电网状态估计实用算法的探讨

文章介绍了一种新的配电网状态估计算法。该算法中的潮流算法是基于ZBUS法的潮流算法，并针对配电网的树状辐射形结构，采用了基于支路电流的量测变换方法以处理量测量，经特殊处理后也可以方便地处理电流幅值量测和节点电压量测。文中还给出了6节点、IEEE9节点和湖北恩施40节点配电网的计算结果。计算结果表明，文中所提算法能大大提高数据精度，并能快速可靠收敛。     

基于负荷电流的配电网状态估计研究

基于负荷电流的配电网状态估计方法以负荷电流为状态变量,将支路测量函数用负荷电流表示,利用三相潮流计算方法得到支路电流的状态估计值,从而降低了状态估计问题的求解空间,提高了算法的收敛性和计算速度,通过将该算法与三相潮流计算法比较,结果表明状态估计算法在效果、速度、收敛性方面都较常规方法优越。     

基于配网功率预估的输配网全局潮流计算

在输配网全局潮流计算中,当前的需求是有效减少配网潮流计算量并保证收敛精度。对此,提出一种基于配网功率预估的输配网全局潮流计算方法。首先,建立边界点交互功率预估函数,在此基础上构建主从迭代和预估迭代交替使用的输配网潮流计算模型,通过主从迭代得到配网功率和边界点电压,求解功率预估函数参数进行预估迭代,减少了主从迭代次数。在潮流迭代的过程中不断修正预估函数,使功率预估值不断逼近真实值,保证了潮流的收敛精度。采用修正函数对配网潮流计算初值进行修正,使初值更接近真实值,减少了每次主从迭代中配网子迭代次数。仿真及其分析表明,所提方法在提高计算速度方面效果非常显著,同时计算结果具有很小的误差。     

基于补偿算法改进的隐式Zbus高斯潮流计算方法

隐式Zbus高斯法由于其高效、可靠的特点广泛应用于放射状和弱环状的配电网潮流计算。该方法适合处理PQ节点和P-Q(V)节点,但是当系统中并入PV节点类型的分布式电源时,它存在潮流发散的问题。为了解决这类问题,提出一种基于补偿法改进的隐式Zbus高斯法。其核心思路是在每一次迭代后,通过节点阻抗矩阵和电压不匹配量对PV节点的无功功率进行修正,从而使PV节点的注入无功功率达到真实值,进而求得潮流收敛的解。该方法被应用到IEEE 33节点配电系统中,通过与基于同伦算法改进的隐式Zbus高斯潮流计算方法进行比较,表明提出的方法收敛性更好,收敛速度更快。此外,PV节点的数量对该方法的收敛性和收敛速度影响不大,表明该方法更适合于含PV节点类型配电网潮流计算。     

考虑等效拟合特性的输配电网全局潮流计算方法

为缩短大规模输配网潮流计算所需的收敛时间,本文首次提出了基于配网潮流特性等效拟合的输配网全局潮流计算方法。首先,详细分析配电网等效拟合的原理,构建考虑电压功率特性的配网潮流拟合函数;然后建立主从分裂与主从合并交替使用的输配网潮流计算模型,其计算过程将主从迭代与配网潮流拟合迭代相结合,在迭代过程中求解拟合函数,并可不断修正其参数,缩小拟合误差。该方法以配网拟合结果和主从迭代精确结果交替作为边界点协调信息,无需每次潮流计算都进行主从迭代,减少了潮流计算量,加快了潮流收敛,计算结果精度高。仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。适用于当前规模庞大的输配网全局潮流计算。     

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.     

柔性互联配电网概率潮流算法研究

随着柔性直流配电技术的快速发展,直流配电网通过电压源换流器连接交流配电网构成的柔性互联配电网已成为当前的研究热点,但到目前为止,对于不确定性分布式电源接入的柔性互联配电网概率潮流计算尚未有文献进行研究。针对缺乏这种柔性互联配电网概率潮流研究的现状,文章开展不确定性研究,在分析了几种常规概率潮流计算方法后,以三点估计法结合改进交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网概率潮流实现算法;以Nataf变换方法结合Cholesky分解进行不确定非正态输入变量的相关性处理;以IEEE 33节点配电系统结合国内首个五端直流示范工程-直流配电中心作为算例,验证了所提算法的有效性。     

一种多目标配电网络重构新算法

配电网络重构是配电管理系统的重要内容，从本质上讲，它是一个非线性组合优化问题，采用传统方法处理十分复杂，难以得到理想结果。文中提出一种新的配电网重构算法，充分利用并综合负荷均衡法和支路交换法的优点，改进了负荷均衡过程；采用新的配电网络分块潮流计算方法，依据支路交换配电网损估算公式导出新的启发式规则，较好地解决了多目标配电网重构问题。理论分析和算例表明，该方法高效可行，适合配电网自动化的实际应用要求。     

基于序分量的辐射网三相潮流求解

提出了不对称运行条件下基于序分量的前推回代法求解三相潮流问题，三相潮流问题被分解成正序、负序和零序3个子问题，在求得各序间相互影响各序点注入电流之后，采取以下求解方法：对正序、负序网络沿辐射支路用前推回代的方法求解，对零序网用常规高斯塞德尔（Gauss-Seidel)迭代法求解，这样可加快求解的速度。实例表明：该方法对未完全换位线路且具有不平衡节点功率时有好的鲁棒性，与直接对三序都用常规Gauss-Seidel迭代法相比，具有收敛快的特点，总的计算时间可缩短，解决了不对称运行条件下的具有多级电压辐射网三相潮流的求解问题。