基于改进前推回代法的辐射状配电网潮流计算

潮流计算

维普资讯 http://doc.guandang.net

20年第2 08期

东北电力技术

7

基于改进前推回代法的辐射状配电网潮流计算P we lw lu ain frRa ilDiti u in Newok o rF o Cac lt o d a srb t t r o o Ba e n Fowad a d Ba k r u siuin M eh d s d 0 r r n c wa d S b ttto to

王( .华北电力大学，河北 1保定

峥，丛培杰0 10;2 7 0 3 .广州供电局，广东广州 50 8 ) 110

摘要：在分析现有配电网潮流计算方法的基础上，针对辐射型配电网潮流计算中广泛采用的前推回代法需要复杂编号的情况，提出了一种不需要对配电网重新编号的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行分类，得到支路层次矩阵，

从而可以不必对节点和支路重新编号计算支路功率损耗和各节点电压。并且由于同一层次的支路功率之间没有前后关联，因此同层次内完全可以实现功率或电压的并行计算，对于大型配电网络，可以提高其计算速度。最后用算例证明了方法的有效性。

关键词：配电网；潮流计算；前推回代算法Ab t a t O h a i f a ay i o x sig p we a i ld s i u in n t r, a ly r fr a d a d b c w r u si t n meh d sr c: n t e b ss o n l s n e it o rr d a it b to ewo k s n r a e o w r n a k ad s b tui to t owi o t e un e ig t e d sr u in n t o k i u o a d, w ih i wi ey u e o p w r f w o u ain T e c mp tt n w l t u n rb r it b t e w r s p tf r r h r n h i o w h c s d l s d t o e o c mp t t . h o u a i i l o o l

ca s yteba c e y ly r,g ttely rmar,S h tn e u eigo en d sa db a c e sn e e,n o uaino l i h r h sb a es e a e t x Ota orn mb r ft o e r h si ed d oc mp tt f s f n h i n h n n oh r n h p w rl s o t e

a i r n o e s n e e . t e b a c o e o s a d v l g tdfee tn d si e d d Mo e v rb c u e t e e i o a s c ain b t e n t e b a c e t e n a f r o e e a s r sn s o it ew e r h s a h o h n h t s mel y r S aal lc mp tt n o e p we n ot g a e c rid o ta e s mel y r Asfrl re s a e d s i u in n t a a e, O p r e o u ai ft o ra d v l e c n b a re u t a a e . l o h a h t o ag -c it b t e- l r o wr o k, te c mp tto p e al e e h c d I e ls, e a l s ae u e o s o h ai i fte me o . h o u ain s e d C l b n a e . n t a t x mp e y s d t h w t e v d t o t d n h l y h h Ke wo d: Dit b t n n t r; F o u r n o u ai n F r a d a d b c w r u si t n me o y rs sr u i ewo k i o lw c re tc mp tt; o r a k a d s b t u i t d o w n t o h

[中图分类号] T 1[ M7 1文献标识码] A[ 文章编码] 10 7 1 ( 0 8 2— 0 7— 4 04— 9 3 2 0 )0 0 0 0

配电网潮流计算是电网经济运行、系统分析的重要基础。配电网大都具有环状结构，开环运行的辐射式电网结构，此时潮流方向是单向的。配电网

高，不需要矩阵运算，是较为常用的辐射型网络潮流算法。

本文提出的算法，对配电网分层后再进行潮流计算，不需要对配电网进行复杂的编号处理，简化了计算过程。由于同层支路间没有关联，可以进行

不仅呈辐射状运行结构，而且分支多，各馈线之间基本没有联系，与输电网络结构有明显差异，因此研究适用于配电网络的潮流算法非常重要。 近年来出现了许多计算配电网潮流的算法，主要有前推回代算法¨,回路阻抗法 _ J J 4,改进牛 顿拉夫逊法等。文献[]提出在根节点处增加 3虚拟零阻抗支路和按

规律对节点和支路编号的方法，使网络的节点一支路关联矩阵成为一方阵，从而提高了配电网潮流的前推回代速度。文献[] 6提出一种形成节点导纳矩阵的方法，使得牛顿法的消去过程和回代过程更简洁，但是这种节点导纳矩阵要基于对节点的优化编号。文献[]提出了一 7

并行计算，尤其对于大型网络，可以明显提高其计算速度。

1潮流算法理论基础对于辐射型网络，前推回代法的基本原则如下。

a令根节点为已知电压幅值和相角的松弛节 .点，初始化所有节点的电压等于根节点的电压，依

此推算网络中的线路功率分布。 b假定支路功率不变，利用已知的根节点 . (电源节点 )电压来推算节点的电压分布。 如此迭代几次就可以得到最后的结果。前推回代法在每次前推迭代中由网络的电压求得潮流分布，回代迭代中由功率分布推算电压的分布。

种从电源直接到各负荷点的回路电流法，由于电源电压和负荷注人电流为已知量就可以不需迭代直接求解线性潮流方程，但却要对节点和支路进行复杂的编号处理，把网络结构改造成统一的标准结构。比较而言，前推回代潮流算法充分利用了网络呈辐射状的结构特点，数据处理简单，计算效率

以带有分支的普遍配电线路为例，给出前推回代法的计算公式，如图 1所示。

http://doc.guandang.net

潮流计算

维普资讯 http://doc.guandang.net

8

东北电力技术

28 0年第2 0期

时进行，另一方面也说明同一层次的支路功率之间o…………… 根节点

没有前后关联，因此同一层次内完全可以实现功率

或电压的并行计算。我国配电网经改造后一般形成闭环设计、开环运行结构。从某一电源点看，由其供电的各节点从拓扑结构上可看作是一种以电源点为树根的树形结

图 1采放射状配电网络图

构。配电网正常运行时，可分解为多个树状辐射网络。图 2为一个分层树树状网络。 在这个树状网络中，其节点和支路编号采用与网络结构无关的自然编号。从根节点 (源点 )电() 1

11支路潮流前推算式 .对于图 1示的支路，其潮流输入和输出的所关系为s=. .“+ Z s+ s

开始进行广度优先

搜索，由上到下将支路进行分层。根据图 2所示的分层树可以看出网络支路共分为 4层~, 包含的支路为 7,:含的支 包

式中：为支路的支路电流模值； S +j =为支路由首端到末端的支路潮流；n为与支路

路为 3、6包含的支路为 1、5,L、8、1、9,L 1

直接相连的下层支路数；∑ S为支路的所有直接下层支路由首端到末端的支路潮流之和； S= P+ Q为节点 k的注入功率；Zf j=阻抗。 将式 ( )带入支路电流，并进行虚实部分解 1得到支路潮流前推公式： j为支路

包含支路 2、1 O、4。根据拓扑信息可知每一条支路的首节点和末节点信息，不用将普通树状网络转化成二叉树，也不用对原有节点和支路重新编号， 大大降低了计算复杂性。2 1形成支路层次矩阵和节点层次矩阵OⅣ O . O O 1

1 O 1 O O O O O

1 O O

根据网络拓扑信息很容易形成节点一支路矩阵 mxn阶的节点一支路矩阵。矩阵第 i 行列元素如果为 1,表示节点 i支路直接相连。图 2所示与

1 1 O O O O O O

A。设网络节点数为 m,支路数为 n,可形成一个

O O O O O O O 1

O 1 O O O O 1 O

网络的节点一支路矩阵 A为() 2

O 1 O O O O O O

O 1 O O 1 O O O

1 O O O O O O O

式中：P=P+

,Q眦=Q+ Q ^

为节

O O O O O O O O

O O 1 O O O O O

点 k的电压幅值。1 2节点电压回代算式 .根据欧姆定律有：Uk: Ui l — i ZiA=

1 O O 1 O O O O

() 3…… 此处隐藏：6711字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……