配电网不对称负荷的三相潮流算法研究.pdfVIP

中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 配电网不对称负荷的三相潮流算法研究 王金翠 高旻龙 丰丹 黎平 （东北电力大学微通电力系统研究室 吉林 吉林 132012） 摘 要: 本文提出了一种应用于三相不平衡的配电网潮流计算的方法，该方法是基于回路法的改进潮流快速算法，无需复 杂的节点和支路编号，只需要两个成熟的矩阵——母线注入到支路电流和支路电流到母线电压矩阵通过反复迭代就能完成潮流 的快速计算。最后通过计算一个六节点的三相不平衡系统，将计算结果与仿真结果作了比较，证明了该算法的高效性和准确性。 关键字：配电网； 不对称负荷； 三相潮流 1 引言 配电网潮流计算是配电网网络分析的基础，网络重构、故障处理、无功优化和状态估计都需要潮流数据。传 统的配电网潮流计算都是按照系统三相对称来处理的，但是从实际的运行情况可知，配电负荷存在严重的三 相不对称，随着现代电力系统对配电网管理要求的提高，需要对系统进行三相潮流计算。 目前在配电网三相潮流计算方面，提出很多方法，目前常用的算法有前推回推法(Backward/Forward SweepAlgorithm), ZBUS 高斯法(ZBUS GaussApproach),回路阻抗法(DirectApproach method)[1~2]，三相牛顿- 拉夫逊法等。前推回推算法优点是收敛速度快,编程简单,应用比较广泛,但处理网孔能力较差。ZBUS 高斯法的 收敛性能依赖于网络中存在的电压节点,如果系统中只有松弛节点作为电压节点,那么ZBUS高斯法的收敛速度 可以与牛顿法相媲美,但当网络中的电压节点增多时,收敛速度减慢。回路阻抗法收敛性好,处理网孔能力较强, 通过适当的编号,可提高计算速度。三相牛顿-拉夫逊法由单相扩展得到，在迭代过程中需反复求解 3n阶雅可 比矩阵，计算量大且对初值的要求高。在配电网结构较复杂、节点类型多的情况下,上述方法在收敛性和速度 上都不理想。以上方法都难以很好地适应日益发展的配电网运行方式,以及 DMS等系统在速度方面在线操作的 要求。为此,本文介绍一种配电网潮流快速计算方法，对各种配电网三相不对称运行情况都能进行快速准确计 算。 2 配电网络的数学模型 配电网络的三相模型是配电网三相潮流算法的前提和基础。 以集中参数表示的三相输电线等值电路如图 1所示。 图 1 三相线路模型 Fig. 1 model of three-phase line ?zaa jxab jxac ? 线路阻抗：zij ??jxab zbb jxbc ?? (1) ??jx ac jx bc z cc ?? 式(1)中zaa 、zbb 、zcc 是支路 L各相的自阻抗；xab 、 xac 、xbc 是支路 L 各相间的互阻抗。 三相负荷模型均用节点注入电流表示。 ? ? ? ； ? ?? ； I a ?Sa V a ? Ib ?Sb V b ? ? ? ? ?