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。     

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。     

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。     

含分布式电源的配电网三相解耦潮流计算方法

提出一种含分布式电源(DG)的配电网三相解耦潮流计算方法。首先基于序分量法建立配电网三相负荷模型、网络序参数模型和多类型DG接入模型,结合配电网结构、不对称线路三序解耦-补偿模型和道路-回路分析法,在配电序网中提出一种有效的三相不平衡配电网改进潮流计算方法;然后将不同DG并网接口划分为PQ、PQ(V)、PV和PI节点类型,建立适用于三相不平衡配电网潮流算法的PQ、PQ(V)、PV和PI节点类型DG模型,并对其迭代计算模型进行了详细的公式推导。算例分析验证了所提算法的有效性和通用性,所提算法具有良好的收敛性及较强的处理DG节点及其出现无功越界的能力。     

分布式电源混合并网的配电网潮流算法研究

计及分布式电源(DG)的潮流计算是含DG的配电网优化规划和运行的基础前提.在分析和建立几种应用广泛的DG潮流计算模型基础上,提出配电网潮流计算的改进前推回代算法.算法的本质是把DG的PV、PQ(V)以及PI节点转换为前推回代法可处理的PQ节点.针对PV节点转换困难的问题,改进了戴维南等值阻抗矩阵法,并提出快速网络搜索法...     

一种快速的定雅可比潮流算法

完美地组合了电流注入型潮流算法和保留二阶项的快速潮流算法的优点,弥补了二者的不足之处,提出了一种快速的定雅可比潮流算法。该算法修正方程式的雅可比矩阵是通过对电流注入型潮流算法PQ节点的雅可比矩阵进行改造而得来的,是一个对称的常数雅可比矩阵。修正方程式的常数项是在保留潮流方程式非线性项的基础上进行简化改进而获得的,是一个非常简单的修正公式,在迭代过程中完全不需要进行节点电压的修正和节点功率的计算。这些处理,既保证了算法的收敛性,又大大提高了计算速度。详细论述了该算法的原理及用法。最后将它与牛顿法、定雅可比牛顿算法、PQ分解法、快速解耦法（FDLF）等潮流算法在多个算例上进行了收敛性能和收敛速度的比较,结果证明该算法收敛速度远大于牛顿法和定雅可比牛顿算法,收敛能力与定雅可比牛顿算法相当,算法适用能力比PQ分解法和快速解耦法强。     

一种快速的定雅可比潮流算法

完美地组合了电流注入型潮流算法和保留二阶项的快速潮流算法的优点,弥补了二者的不足之处,提出了一种快速的定雅可比潮流算法.该算法修正方程式的雅可比矩阵是通过对电流注入型潮流算法PQ节点的雅可比矩阵进行改造而得来的,是一个对称的常数雅可比矩阵.修正方程式的常数项是在保留潮流方程式非线性项的基础上进行简化改进而获得的,是一个非常简单的修正公式,在迭代过程中完全不需要进行节点电压的修正和节点功率的计算.这些处理,既保证了算法的收敛性,又大大提高了计算速度.详细论述了该算法的原理及用法.最后将它与牛顿法、定雅可比牛顿算法、PQ分解法、快速解耦法(FDLF)等潮流算法在多个算例上进行了收敛性能和收敛速度的比较,结果证明该算法收敛速度远大于牛顿法和定雅可比牛顿算法,收敛能力与定雅可比牛顿算法相当,算法适用能力比PQ分解法和快速解耦法强.     

单相、三相潮流重载算法的研究

研究了一种适用于单相、三相网络的重载潮流算法。首先,对单相、三相网络,分别构造重载节点电压方程。对单相系统,方程中的各个元素为单一复数元素;对三相系统,方程中的元素被重载为3×3阶元素。然后,对单相、三相网络,构造统一的重载潮流迭代方程。通过矩阵变化,分别构造PQ节点迭代方程和PV节点迭代方程。对PQ节点迭代方程,采用传统方法求解;对PV节点迭代方程,提出一种新型的迭代方法。最后,应用多个IEEE标准算例测试算法。算例结果表明,该算法具有计算速度快,收敛可靠,适用性强的优点,适合应用于电力系统单相、三相网络在线计算。     

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。     

含分布式电源的阻抗化配电网潮流算法

提出了基于阻抗的改进前推回代法,将负荷等效成阻抗,回代过程中遇到分叉点即返回修正,简化了前推过程.总结了各类分布式电源的能源类型和并网接口形式,建立PQ,PI,PQ(V)和PV四种潮流计算模型.PI,PQ(V)节点在潮流迭代中可以转化为PQ节点,等效为恒阻抗模型,PV节点等效为并联补偿电抗.采用不同的DG接入方案,对31节点算例进行测试,研究各类分布式电源对系统的电压支撑作用以及所提算法的收敛性能.     

广义快速分解潮流计算方法

快速分解潮流(FDLF)算法在当今的国内外电网调度控制中心和规划部门得到了广泛应用。在大部分情况下FDLF算法具有很高的计算效率,但对于高阻抗比的输电网和配电网,FDLF法的数学基础不再成立,其收敛性和计算效率均变差,因而FDLF无法适用于高阻抗比的输电网和配电网。针对以上问题,文中通过对节点注入有功功率/无功功率进行变换,进而得到类有功注入功率/类无功注入功率,两者具有更好的解耦特性,且这种解耦特性与阻抗比的值无关;在此基础上提出一种广义快速分解潮流(GFDLF)算法。GFDLF算法只需基于一个前提条件,而传统的FDLF算法则需要3个前提条件,因此GFDLF算法对输电网和配电网(包括高阻抗比网络)均具有良好的适应性。算例仿真验证了所提方法具有良好的收敛性和较高的计算效率。     

基于混合算法的含分布式电源配电网重构研究

随着新能源技术在配电网领域的发展,分布式电源（distributed generation,DG）接入配电网的研究成为热门。与传统配电网相比,含DG的配电网会出现弱环网和非PQ节点,而传统潮流计算方法只能解决PQ节点和辐射状网络。为解决配电网接入DG后重构的问题,采用叠加定理解决开关倒换过程中产生的弱环网,同时改进前推回代潮流计算方法,使得接入DG的节点可以正常参与潮流计算。同时结合纵横交叉算法（crisscross optimization,CSO）和粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）的优势,提出混合算法（crisscross particle swarm optimization, CPSO）优化含分布式电源的配电网重构问题。仿真部分是以典型的IEEE 33节点配电网为例,在考虑DG接入方式为PI节点、PV节点和PQ（V）节点的情况下进行仿真,结果证明了配电网合理的接入DG后,可以起到降低网损和提高电压质量的作用。     

电流型牛顿法潮流

提出了电流型牛顿法潮流的一般算法,该算法潮流方程基于节点电流平衡,雅可比矩阵与传统功率型牛顿法潮流相比,具有形式整齐、便于编程实现的特点。在处理PV节点时,引入PV节点无功注入功率作为状态变量,使得处理PV节点与PQ节点相互转化问题非常方便。算例表明,该方法与传统的功率型牛顿潮流具有相同的收敛性,是对牛顿法潮流理论的补充。     

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。     

树状网络潮流计算的新算法

介绍了一种适合树状网络潮流计算的新算法-交替迭代算法。该算法以电压和线路损耗功率交替迭代进行。文中对算法进行了收敛性分析,并证明：当树状网络存在稳态运行解时,给出的交替迭代算法是收敛的。以IEEE 33节点、RBTS68节点等系统为例,证实了该算法具有计算速度快、迭代次数少、收敛精度高、易于编程的特点。     

含分布式电源的配电网线损电压研究

引入分布式电源的配电网结构复杂,其配电网线损计算具有新的特点,传统的配电网线损计算方法已不能满足未来分布式发电系统的需求。针对含分布式电源的辐射性配电网开展研究,将常见分布式电源节点划分为PQ节点、PI节点、PV节点和PQ(V)节点几种类型,根据各节点类型的特点,提出了改进前推回推潮流算法,通过33节点算例计算潮流和线损电压,与传统的配电网进行比较,发现了采用异步电机作为接口的分布式电源会降低系统的电压水平,而采用其他形式接口的分布式电源对系统电压具有支撑作用。     

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。