基于改进型前推回代法的分布式电源接入对主动配电网的影响研究

分布式电源(DG)接入配电网后,配电网由单向供电系统转变成双向供电多电源系统,配电网由单电源变成多电源,且DG不能简单处理为PQ节点。由于传统的前推回代法只能处理平衡节点和PQ节点,因此传统的配网潮流算法已不适用。本文分析了主动配电网的特性,并基于已有的并入分布式电源的潮流算法,对典型的前推回代法中处理PI节点的方法进行了改进,本质是将DG的PI节点在每步迭代时转化成PQ节点。通过在IEEE 18节点配电系统及IEEE 33节点配电系统大量验证,表明方法是可行的。分布式电源的恰当接入可以更有效的减少线路损耗、提升节点电压。     

负荷电压静态特性的含分布式电源的前推回代潮流计算

分布式电源并网后,配电网中出现了新的节点类型,使得传统的前推回代法不能解决含分布式电源的配电网潮流计算。在考虑恒功率、恒电流及恒阻抗的负荷电压静态特性的情况下,提出了改进的前推回代法对不同分布式电源进行潮流计算。该算法针对风力发电、光伏电池、燃料电池及燃气轮机,分别建立了数学模型,并且在处理PV节点时,通过无功分摊原理设定无功初值,采用无功补偿装置进行功率修正;针对辐射状配电网特征,采用搜索叶节点的方法,形成了便于前推及回代计算的参数矩阵。通过IEEE33配电系统验证表明,提出的方法收敛性能强,能有效解决含不同分布式电源的潮流计算。     

计及负荷电压静特性的含分布式电源的前推回代潮流计算

分布式电源并网后,配电网中出现了新的节点类型,使得传统的前推回代法不能解决含分布式电源的配电网潮流计算问题。在考虑了恒功率、恒电流及恒阻抗的负荷电压静态特性的情况下,提出了改进的前推回代法对不同分布式电源进行潮流计算。该算法针对风力发电、光伏电池、燃料电池及燃气轮机分别建立了数学模型,并且在处理PV节点时,通过无功分摊原理设定无功初值,采用无功补偿装置进行功率修正。此外,针对辐射状配电网特征,采用搜索叶节点的方法,形成了便于前推及回代计算的参数矩阵。通过IEEE33配电系统验证表明所提出的方法收敛性能强,并且能有效解决含不同分布式电源的潮流计算问题。     

考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法

我国配电网络一般采用"闭环设计、开环运行"的供电方式。但在配电网实际运行中,配电网中的联络开关或分段开关有时需要闭合形成弱环网,因此需要考虑弱环网潮流问题,提出了一种基于前推回代法的辐射状潮流计算方法,利用叠加原理处理环网回路,使弱环配电网等效为辐射型网络以及端口补偿电路。随着分布式电源DG(distributed generation)的大量加入,在潮流计算中也要予以考虑。研究了不同类型分布式电源在潮流计算中的处理方法。最终给出了含分布式电源的弱环配电网潮流计算方法,并用IEEE 33节点算例对算法进行了验证。     

含PV节点的配电网合环潮流算法

随着分布式电源(Distributed generation,DG)的接入,配电网合环场景发生改变,给配电网合环潮流计算提出了新的要求。以PV型DG为例,提出一种含PV节点的配电网合环潮流算法。针对前推回代法处理PV节点和环网能力弱的特点,利用改进灵敏度矩阵对PV节点进行无功修正,实现对PV节点的处理。依据叠加原理,用合环功率补偿法对合环端口节点进行功率补偿,从而实现配电网合环潮流计算。最后对IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,结果表明该算法能够有效解决含PV节点的配电网合环潮流计算问题。     

计及分布式电源的配电网前推回代潮流计算

结合前推回代法的特点,分析研究了各种类型分布式电源在前推回代潮流计算中的数学模型。针对前推回代法对PV节点和环网失效的问题,提出了依据节点电阻矩阵、节点电抗矩阵及电压偏差对P、V恒定型分布式电源和环网断点功率修正方法,设计了适合于分布式电源和环网的灵活节点编号方法,给出了改进前推回代潮流算法的执行过程。通过20节点系统和IEEE90节点系统的仿真,对所提出算法的适应性、计算速度、收敛性等进行了分析,结果表明本文提出模型和方法能够快速、方便求解含多电源多类型的配电网潮流。     

考虑分布式电源的弱环配电网三相牛拉法潮流算法研究

正三相配电网中线路参数存在不对称性,随着大量分布式电源和单相负荷的接入,传统的配电网潮流算法已不适用于这类网络。考虑多种分布式电源的等效模型接入,提出采用三相牛顿-拉夫逊法进行弱环配电网潮流计算。主要工作有两项:一是推导了三相牛顿-拉夫逊法的计算原理,该方法克服了传统前推回代法对PV节点和PQ(V)节点处理转化困难的问题,在统一处理各种分布式电源节点类型方面具有可移植性好的特点,对弱环网具有良好的收敛性;二是对风力发电机组、光伏发电系统、燃料电池和蓄电池的单三相运行与控制特性进行了详细分析,建立     

考虑负荷电压静特性的含分布式电源的配电网潮流计算

针对传统前推回代算法在考虑负荷静态电压特性时存在迭代次数较多、对负荷静态电压特性变化呈强敏感性的问题,提出了一种改进前推回代法。与传统前推回代法相比,改进算法的效率对负荷静态电压特性变化的敏感性较弱。研究了各种类型分布式电源(distributed generators,DG)在改进前推回代算法中的计算模型,克服了前推回代法只适用于P、Q恒定型负荷节点的限制。以IEEE 36节点系统为例验证了算法和模型的有效性和鲁棒性,并分析了不同负荷静态电压特性、不同类型DG对算法收敛性及系统潮流的影响,为DG合理接入配电网提供参考。     

含分布式电源的弱环配电网三相潮流计算

配电系统中引入分布式电源形成分布式发电系统后,引起有功功率和无功功率的数量和方向的改变。分布式电源不能简单处理为PQ节点,传统的配网潮流算法已不适用。在基于常见分布式电源运行方式和控制特点的基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型,考虑配电网三相参数不平衡和环网问题,提出适用于含多种分布式电源的弱环配电网的前推回推三相潮流算法。     

分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析

针对分布式电源（Distributed Generators,DGs）类型的多样性及其接入对配电系统影响的差异性,研究了不同类型的DGs在接入位置、接入容量发生变化时对系统电压及网损影响的变化规律。通过对不同类型DGs的分析处理,运用改进前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后的电压分布、有功损耗进行精确计算,并采用系统电压改善程度、有功损耗改善程度指标来评价不同类型DGs对系统电压和网损的影响程度。通过IEEE33节点系统的仿真试验,全面总结了不同类型DGs在配电网中接入位置、出力、布局等方面改变时电压及功率损耗的变化规律。