三相辐射型配电网络的相分量潮流计算

讨论了三相配电网络中变压器、线路、负荷的模型 ,尤其考虑了变压器接线方式、移相作用和非标准变比对三相潮流的影响 ,推导了变压器两侧相应的相电压、相电流关系 ,针对辐射型配电网络的特点 ,提出一种基于支路电流前推回代的 ABC相分量潮流算法 ,算例表明该算法非常有效。

不对称三相P—Q分解法潮流的并行计算

本文利用解耦－补偿法模型，通过对三序间弱耦合的补偿，实现了三序间的解耦求解；构筑了不对称三相潮流的同步并行算法，实现了并行计算，并对计算结果进行了分析。

基于低秩逼近法的下垂控制孤岛微电网三相概率潮流计算

针对下垂控制型孤岛微电网中无平衡节点且频率不恒定的特征,兼顾其三相不对称性及其中的不确定性因素的影响,提出一种基于最优乘子牛顿–拉夫逊法及低秩逼近法的三相概率潮流计算方法。首先建立计及频率变量的下垂控制孤岛微电网的三相潮流模型,采用牛顿–拉夫逊法求解,并利用潮流方程组的泰勒展开式的高阶项信息计算最优乘子,在迭代中以带最优乘子的修正量进行修正,显著改善了算法的收敛性。进而,采用低秩逼近方法计算系统的概率潮流。根据低秩逼近的原理,通过相对少量确定性潮流计算样本建立所关心的潮流分布变量的统计意义上等效的代理模型,并计算其均值、标准差,进一步可通过大量输入随机变量样本代入到代理模型,得到潮流量的概率密度、累计概率分布等概率特征。算例结果证明了该文算法的有效性与准确性。

复杂配电网络三相实用潮流算法

基于配电网放射状结构、网络拓扑约束特点和戴维南多端口等值电路、高斯—赛德尔PV节点迭代等补偿技术 ,并结合拓扑扩展和矩阵增广的数值方法提出一种解决复杂配电网络的实用潮流计算方法。实验表明 ,本文算法是有效的。

基于面向对象技术的三相潮流计算

在电力系统中 ,由于许多电气设备三相参数的不对称及三相负荷的不对称 ,导致整个系统经常处于一种不平衡的运行状态中。这样 ,传统的潮流计算方法 (基于系统三相平衡 )就无法使用 ,而要利用三相潮流计算进行分析。介绍了一种基于电流注入形式的三相潮流计算方法 ,并简要介绍系统中各元件包括静止补偿器 (STATCOM)的三相潮流计算模型。还介绍了基于面向对象技术的三相潮流程序的设计思想 ,对程序中类的定义及关系进行讨论。

电气化铁路接入下的电力系统概率潮流分析

随着我国铁路爆发式发展,电气化铁路牵引供电系统以其三相变两相、单相独立运行,兼具随机性、冲击性的特有性质,给电力系统带来重大挑战。为了从电力系统侧考察电气化铁路牵引负荷对系统的影响,将基于蒙特卡罗法的单相概率潮流算法同基于相序混合建模的三相潮流算法相结合,把分析对称系统的概率潮流算法推广到不对称系统。最终提出适合具有三相不对称性和随机性的电气化铁路接入的电力系统概率潮流算法。使用牵引变电所的有功和无功概率模型描述牵引负荷,并采用相序混合法对电力系统建模,既便于使用相模型表示牵引负荷,又便于使用序模型建立对称元件的概率模型。基于MATPOWER中的Case 30算例进行仿真,获取各节点的三相电压概率分布,以及各支路的三相潮流概率分布,分析牵引负荷接入对系统节点电压和支路潮流的影响,仿真结果不仅反映了牵引负荷随机性的影响,也体现了其不平衡性的影响。

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。

不对称三相潮流的对称分量分析法

本文提出了在对称分量坐标中不对称三相潮流的两种求解方法——隐式阻抗矩阵法和解耦—补偿法。这两种方法都能充分利用对称分量坐标中对称元件,诸如发电机、变压器等的解耦特性,提高三相潮流的解算速度。解耦—补偿法则进一步利用不对称输电线路三序之间的弱耦合特性,通过对三序间弱耦合的补偿,实现三序之间的解耦求解,该法还适合于并行计算。算例表明,本文提出的方法具有较快的计算速度和良好的收敛特性。

三相潮流计算的快速解耦——补偿法

本文通过对不对称输电线路三序间弱耦合的补偿,导出了这种输电线路的三序混合解耦模型,然后将其分别与牛顿——拉夫逊法、P-Q分解法结合,提出了求解不对称三相潮流的牛顿——拉夫逊型和P-Q分解型解耦——补偿法,并着重分析了后者的收敛特性和计算速度。由于这类方法不仅有较快的计算速度和良好的收敛特性,还十分适合于运用并行计算技术,它们可望用于三相大电力系统的分析。

不对称三相电力系统潮流、故障的统一分析法

提出了不对称三相系统故障分析的新算法，该算法直接利用三相潮流计算时所形成的节点导纳阵因子表，实现了潮流，故障计算的有机结合。故障计算时还充分利用了近年来发展的稀疏补偿法和稀疏向量法，从而进一步提高了计算速度。

计及接地阻抗及含多种分布式电源的中低压配电网三相潮流计算(一):模型

现有的配电网三相潮流计算模型和算法大部分是在基于中性点理想接地假设的Kron简化基础上,由单相潮流计算方法直接扩展得到,分析的精度和适用的范围有一定的局限性。该文摒弃以往基于Kron简化的三相潮流计算框架,提出精细化的三相潮流计算模型和算法。建立一个能够囊括中低压配电网络各种拓扑结构的、计及各元件接地阻抗的统一模型。模型中将支路元件和端点元件统一采用端口的I-F(U)方程进行描述。给出了构成支路元件的线路、变压器更为精确的模型,并通过在相线变换矩阵中引入附加矩阵项的方法解决了D型变压器的Y参数矩阵奇异问题。将端点元件分成负荷和分布式电源二类,负荷采用IEEE推荐的ZIP模型,分布式电源按各相是否独立控制分为三相控制和单相控制。单相控制方式分为PQ、PI两种。三相控制方式采用三相功率总和为恒定量的模型,并进一步细分为PQ、PI、PV共3种。

基于拓扑扩展和矩阵增广的复杂配电网络三相不对称系统快速潮流算法

提出了一种解决复杂配电网络 (大 R/ X比值、辐射或弱环结构、含 PV节点等 )三相不对称系统的快速潮流算法。该算法基于配电网通常情况下的辐射 (开环 )结构运行特性 ,利用“降阶的节点—支路关联矩阵”An 建立单相辐射网络的拓扑约束和元件约束方程 ,根据 An 是稀疏矩阵且主对角元素为 1的上三角阵的特点 ,潮流方程就能快速求解。当配电网弱环运行时 ,在系统解环后的断点处补偿电压和电流的边界条件 ,形成网络增广矩阵方程 ,并综合戴维南多端口等值电路迭代求解潮流。此外 ,本算法还采用了高斯 -赛德尔恒电压幅值迭代补偿技术解决 PV节点问题。实验结果说明了本文算法 (简称 3DL F算法 )的正确、稳定、快速。

源网荷不对称的配电网全三相仿真方法

智能配电网日趋灵活、可靠、高效和多变,源网荷三重强不对称性日趋凸显,传统经验型调度无法实现对智能配电网运行状态和发展趋势全面管控。文中首先提出了源网荷不对称下的配电网全三相运行仿真技术的总体构架;其次在构建智能配电网关键元件全三相模型的基础上,依托全三相潮流计算,进行全三相节点电压短路计算和暂/稳态仿真技术研究;最后开发基于OPEN3200系统的运行仿真平台,并在南京河西新城示范区成功应用,验证了所提方法的合理性、有效性。

考虑不确定性的三相不平衡配网DG选址定容研究

可再生能源的分布式发电(Distributed Generation,DG)因其良好的环境效益受到关注,但分布式风力发电和光伏发电出力具有波动性和不确定性,这类分布式电源配置在网络中的节点位置和容量对于网络优化运行至关重要。由于配网中三相负荷经常不平衡,并且不同相之间的互阻抗也不平衡,这给分布式电源在配网中的选址定容带来了难度。考虑到三相不平衡潮流的影响,利用速度高、精度好为特点的考虑负荷模型和负荷接入类型的线性三相不平衡潮流法进行潮流计算。针对出力不确定的分布式电源在三相不平衡配网中的选址定容展开研究,建立了以减小网损、降低电压不平衡度、防止电压跌落的分布式电源多目标选址定容模型。针对分布式电源选址定容后的运行维护情况,提出了成本效益分析,来考虑中长期选址定容的合理性。为了求解文中的多目标模型,提出了改进磷虾群搜索算法,保留最优个体,提高收敛速度。利用IEEE37节点系统进行算例验证,分析了网损、电压不平衡度、每相电压在分布式电源接入后的情况。

考虑相关性的牵引负荷功率对电网影响概率分析

我国已逐渐形成城市间高铁连接的网络化,沿铁路空间分布的牵引变电所接入区域电网,给电力系统带来重大影响和挑战。考虑多个牵引变电所单相牵引负荷功率的随机性和相关性,提出一种多牵引负荷功率对电网影响的概率分析方法。首先,基于扩散核密度估计方法建立高铁牵引负荷功率的非参数概率模型,并采用Spearman秩相关系数表示牵引负荷间的空间相关性。其次,提出基于等概率转换原则和秩相关Cholesky分解技术结合的方法,利用中值拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)对相关性牵引负荷非参数概率模型进行随机抽样。最后,通过牵引供电系统的等效三相模型,实现含多牵引负荷接入电网的三相概率潮流计算。基于某高速铁路多牵引变电所的实测数据,并接入修改的IEEE-14节点三相系统进行仿真,从轮换相序、不同节点相关性情况分析多牵引负荷对电网的电压幅值、电压不平衡度和网损的概率影响,为高速铁路接入电网的概率影响提供参考。

两种配电网线性潮流计算方法及其比较

配电网络重构和无功优化等场合涉及大量的潮流计算,而现有配电网潮流计算方法大多采用迭代法,其迭代过程消耗大量的时间,增加了计算负担。为提高潮流计算的效率,在定量分析配电网简化条件的基础上,采用2种简化方法对ZIP负荷模型进行线性化,提出了基于2种线性负荷模型的线性单相潮流计算方法(linear single-phase power flow method,LSPF)和线性三相潮流计算方法(linear three-phase power flow method,LTPF)。采用多个三相平衡和三相不平衡测试系统,分别对2种线性单相潮流计算方法和线性三相潮流计算方法的计算性能进行了测试与比较。

解耦－补偿牛顿型三相潮流

首次将三相潮流计算中三相约束条件转化为单相正序约束条件，不仅简化了分析，而且为直接采用单相潮流算法铺平了道路。将性能良好的牛顿－拉夫逊法、Ｐ－Ｑ分解法与电力网元件的三相解耦或三相解耦－补偿模型结合，形成了性能优良的解耦－补偿牛顿型三相潮流算法——即解耦－补偿牛顿－拉夫逊法和解耦－补偿Ｐ－Ｑ分解法。提出的三相潮流算法不仅适合于不对称三相电力系统正常运行方式的分析，而且也适合于不对称三相电力系统非正常运行方式，如稳态单相断线或开路的分析。算例表明，两种方法具有良好的收敛特性和快速的计算速度，且非常适于并行计算。

考虑负荷类型的配电网三相潮流计算方法

针对传统的牛顿拉夫逊法三相潮流计算时存在运算量大、效率低且无法处理实际配电网中不同负荷类型的问题,提出一种考虑负荷类型的三相潮流计算的改进的牛顿拉夫逊法;该算法采用由恒功率负荷、恒电流负荷及恒阻抗负荷结合起来组成的多项式模型,并在传统的牛顿拉夫逊法的基础上将雅克比矩阵简化分裂,对分裂后的矩阵求解,从而提高三相潮流计算效率;通过对青海省黄化电网康三路10 k V线路进行潮流计算,验证该算法的可行性及有效性,并分析系统电压与负荷类型的关系。结果表明:该算法能处理含不同负荷类型的三相配电网系统;恒功率负荷比例的减少使得系统节点电压增大。

基于ADPSS电磁暂态模型库的三相潮流建模与计算方法

为了实现ADPSS电磁暂态仿真的平稳启动,开展了基于电磁暂态模型库的三相潮流建模和计算方法研究,并在ADPSS中开发了三相潮流计算程序。文中首先把大量电磁暂态模型进行分类建模,研究变压器接法对系统相角的影响,建立兼容多种接法的变压器模型;然后研究了各种三相潮流算法,从前景和实用性考虑选用牛顿法,并设置3类特殊节点满足不对称计算要求;最后,通过前2个算例验证了新程序计算结果的正确性,后两个算例则演示了利用新潮流结果为电磁暂态仿真提供初值的易用性。

Probabilistic Fuzzy Approach to Assess RDS Vulnerability and Plan Corrective Action Using Feeder Reconfiguration

Two common problems for a typical Power distribution system are voltage collapse & instability. Challenge is to identify the vulnerable nodes and apply the effective corrective actions. This paper presents a probabilistic fuzzy approach to assess the node status and proposes feeder reconfiguration as a method to address the same. Feeder reconfiguration is altering the topological structures of distribution feeders by changing the open/closed states of the sectionalizing and ties switches. The solution is converge using a probabilistic fuzzy modeled solution, which defines the nodal vulnerability index (VI) as a function of node voltage and node voltage stability index and predicts nodes critical to voltage collapse. The information is further used to plan best combination of feeders from each loop in distribution system to be switched out such that the resulting configuration gives the optimal performance i.e. best voltage profile and minimal kW losses. The proposed method is tested on established radial distribution system and results are presented.