分布式电源对配电网潮流计算的影响研究

配电中接入的分布式电源的增多,潮流计算时,传统的前推回代法无法满足精度要求。对系统研究发现,分布式电源的出力和接入位置对配电网的网损有不同的影响,阐述了分布式电源潮流计算模型,并引入了一种带有PV节点无功修正的分布式电源配电网潮流计算方法。通过对IEEE14节点系统进行仿真验证,证明了所提算法的有效性和收敛性。研究结果显示:新提出的方案和技术能够更加高效地解决带有分布式电源的配电网潮流问题。

基于DFS的船舶配电网潮流计算

为提升船舶直流区域辐射型配电网潮流计算的效率与准确性,解决传统前推回代法在复杂网络和多节点情况下的计算问题。提出了一种改进的前推回代法,该方法融入深度遍历(DFS)策略,并优化了节点编号处理过程。通过DFS遍历网络,实现了节点的高效重新编号,并在节点数量较多时构建邻接矩阵,从而加速计算流程。计算结果显示,改进的前推回代法不仅加快了迭代速度,而且确保了计算误差精度。仿真案例中,与传统前推回代法相比,研究提出的方法在节点电压、支路电流和部分节点功率的计算误差上均有减少,同时,迭代次数保持不变的情况下,计算时间显著缩短。因此采用DFS结合节点编号优化的改进前推回代法,能够有效应对船舶配电网的复杂结构和多节点挑战,确保了潮流计算的高效性与准确性,为船舶电力系统的稳定运行提供了有力保障。该方法不仅提高了计算效率,还增强了船舶电力系统潮流分析的可靠性和实用性。

基于前推回代法的含DG配电网无功优化

针对分布式电源接入配电网导致的潮流变化,电压稳定性降低等问题,提出了基于前推回代法的含分布式电源配电网无功优化的改进算法。以网损、电压波动和储能系统的总容量最小为目标函数建立无功优化模型,采用前推回代法结合改进的多目标粒子群算法进行潮流计算,通过自适应调整惯性权重和适应度函数,显著提升了该算法的收敛速度。用IE333节点系统进行仿真分析,实验结果表明,该算法在求解含分布式电源的配电网无功优化表现出色,不仅有效降低网络损耗,提升电压的稳定性,还验证了分布式光伏电源的接入对系统电压具有支撑和调节作用。

基于改进电量法及前推回代法的高渗透率新能源配电网线损计算研究

分布式电源(DG)的高比例接入使得配电网潮流双向流动,传统的线损计算方法不再适用。首先,针对传统电量法电压与功率因数需全网一致假设条件的限制,提出电压电量法和电压功率因数电量法;然后,对多种分布式电源进行节点类型建模,提出改进前推回代法,实现对高渗透率配电网线损的精细求解;最后,对某地区实际配电线路进行计算,探究各种线损计算方法的误差及适用条件,并通过3种场景对比分析分布式电源接入容量、位置及其他参数对配电网电压以及线损的影响,验证了改进电量法以及改进前推回代法的可行性,对配电网线损计算具有参考意义。

不平衡负载接入电网电能计量表电能测量方法研究

新能源接入电网的装机容量不断增加,其随机性、波动性、间歇性等特点降低了电力系统的抗干扰性。而大量非线性负载,如电力电子装置的接入电网的容量不断增加,该类负载可导致电网电压骤降、骤升等问题,也导致了电网的随机性、不确定性增加,进一步降低了电力系统的抗干扰性。且该非线性、不对称负载接入电网,将导致电能测量的准确性降低。针对三相不平衡电网提出了前推回代潮流计算方法测量电能,并以一个10节点的电网作为仿真对象。仿真结果表明:当负载接入的节点越远,平衡节点处的功率变化越大。

基于逐步倒推法结合MATPOWER潮流计算的地市级电网网架规划方法

文章介绍了一种基于逐步倒推法结合MATPOWER潮流计算的地市级电网网架规划方法,并利用该方法对2015年荆门市电网220kV主网架进行规划分析,实践证明该方法具可行性。

MATPOWER平台下配电网潮流算法的应用及比较

提出了配电网潮流算法在MATPOWER平台下应用的解决方案。同时基于MATPOWER平台,针对辐射状配电网,对牛顿拉夫逊法和前推回代法在收敛性、计算速度、稳定性以及网孔处理能力上进行了细致的研究比较。为配电网潮流计算系统的核心算法选取提供了实验理论依据。

改进分层前推回代法的煤矿供电系统潮流研究

煤矿中大量大功率电气设备的投入运行,导致煤矿拓扑结构复杂、线路过负荷、电能损耗严重。针对此问题,本文以煤矿供电系统为研究对象,改进传统分层前推回代潮流算法,节点分层配电网逻辑拓扑图,明确煤矿配电网拓扑结构,并分别从末梢节点和源点开始进行前推回代计算,根据得到的功率损耗与电流电压数据分析煤矿供电系统电能损耗与功率因数,计算无功补偿容量,得到功率损耗与电流电压数据,并分析煤矿供电系统电能损耗与功率因数,判断是否需要无功补偿并计算无功补偿容量,这有利于提高供电系统稳定性,减少煤矿企业电能损耗。

辐射型网络潮流的分层前推回代算法

基于配电网络特有的层次结构特性,论文提出了一种新颖的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行分类,并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗,因而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。论文在MATLAB环境下,利用其快速的复数矩阵运算功能,实现了文中所提的分层前推回代算法,并取得了非常明显的速度效益。另外,论文还讨论发现,当变压器支路阻抗过小时,利用Π型模型会产生数值巨大的对地导纳,由此会导致潮流不收敛。为此,论文根据理想变压器对功率和电压的变换原理,提出了一种有效的电压变换模型来处理变压器支路,从而改善了潮流算法的收敛特性。基于IEEE40节点的配电网算例系统和1338节点的实际系统进行了仿真计算,结果表明:该文算法具有速度快、收敛可靠的明显优点。

分布式电源并网的潮流计算

分布式电源DG(distributed generation)并网对配电系统的电压和网损有着重要影响。分析了常见的几种DG,提出了它们各自在潮流计算中的模型以及处理方法,并采用前推回代法来计算有DG并网的配电系统的潮流。考虑到前推回代法处理PV节点的能力较差,引入了注入无功补偿法,该方法适合DG并入配电系统的潮流计算。然后,通过在33节点配电系统中进行大量测试,表明该方法是可行的。最后分析DG并网对系统电压和网损的影响。

改进的前推回代法在含分布式电源配电网计算中的应用

针对含分布式电源(DG)的接入会使传统的前推回代法失效的问题,对DG并网后的前推回代法进行了改进。由于传统的无功初值取值方法与实际值偏差较大,使迭代次数增加,本算法基于无功分摊原理确定PV型DG的无功初值,改进了无功修正值的求法。传统的前推回代法不能处理PV型节点,因此需要把PV节点转换为PQ节点进行求解,给出了无功修正量与节点的电压偏差和节点电抗的关系。结果表明:对于PV恒定型DG单独并网时的潮流,PV型DG从1～3台并网计算中,分别迭代到5、7、7次收敛,收敛次数增加小于2次,迭代时间增加少于0.01s;同时给出了PQ型和PI型DG单独、混合并网时的计算结果,各方案的迭代次数小于10次,时间增加小于0.01s,说明本算法对解决PQ、PI和PV节点单独、混合接入DG的潮流计算问题的正确性。

改进的配电网三相潮流计算方法

配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效,配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题,提出了一种初值选取方法。首先,将给定的配网三相系统除去合环支路后简化成单相系统,采用单相前推回代得出其潮流解;再利用单相潮流节点电压构造出三相对称电压,以此作为三相牛顿拉夫逊法的初值进行三相潮流计算,克服了配网潮流计算中前推回代与牛顿拉夫逊潮流算法各自的不足。IEEE33节点案例计算结果表明,该方法能够为配电网牛拉法提供合理初值并提高牛拉法收敛速度。

基于节点分层的配网潮流前推回代方法

结合配电网特有的辐射状特点,提出了一种新的基于节点分层的配网潮流前推回代方法。该方法利用配网支路及其节点参数所形成的节点-节点关联矩阵推导出节点分层矩阵及其对应的上层节点矩阵,再根据所形成的分层矩阵及其对应的上层节点矩阵利用前推支路电流和回代电压进行计算。通过对算例的编程计算,结果表明所提的算法有效、快速及实用。

分布式电源内阻抗引发前推回代潮流发散的问题

大量种类繁多的分布式电源接入可能运行在三相不平衡状态的配电网。分布式电源种类繁多,控制方式多样,并网阻抗等值参数取值范围较宽。前退回代是用于配网潮流计算的重要方法之一。通过数值仿真计算发现,分布式电源三序稳态模型的负序和零序阻抗在一定的取值范围内,会引起前推回代潮流计算发散。进一步分析潮流发散的原理,发现造成发散的原因是前推回代格式的谱半径大于1,并提出一种等值负序和零序阻抗补偿方法解决这一问题。

考虑电热耦合效应的配电网潮流计算

线路电阻会随着线路温度的变化而变化,这使得电网周围的环境因素对电网潮流分布产生影响。文中计及线路温度、线路电阻和潮流的相互关系,建立了考虑电热耦合效应的配电网潮流计算模型,在该模型中,线路电阻作为状态变量,不再是一个常数。针对该模型的复杂性,对常规基于前推回代法的配电网潮流计算进行了扩展,将线路热平衡模型嵌入到前推部分,在迭代过程中动态更新线路温度、电阻和潮流,简单高效地实现了考虑电热耦合效应的配电网潮流计算。IEEE 14节点和118节点配电网算例分析表明电热耦合效应对配电网潮流有较大的影响,基于恒定电阻的潮流计算可能产生较大的偏差。

基于潮流计算的配电网最大供电能力模型

现有文献计算配电网最大供电能力(total supply capability,TSC)的方法均未计及线路潮流引起的电压降落和网络损耗,其结果准确性应用于实际运行还存在一定难度。为解决这一基础性问题,首先提出基于潮流计算的TSC模型,精确计及了电压降落和网络损耗。该模型基于馈线间互联关系建立,其计算结果能精确到馈线负荷,同时考虑了主变N-1故障和馈线N-1故障。其次,针对该含有迭代的非线性规划模型,提出一种基于前推回推的迭代和广义梯度法的求解方法。最后,通过算例对比所提方法与现有文献方法,并利用N-1安全校验仿真来验证。结果表明,所得TSC结果更为准确,为TSC理论的应用从规划向运行提供了参考。

一种配电网合环实用潮流算法

针对配电网合环潮流计算难度大,前推回代法只适用于辐射型配电网络,提出了一种计算配电网合环潮流的两阶段法。第一阶段中,运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网。用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差。在第二阶段,不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛。针对配电网调度室无法获取上级电网的实时信息,利用迭代法求取上级电网等值阻抗。通过对实际算例仿真,结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性。

配电网模糊潮流计算方法及其收敛性研究

针对配电系统中存在的大量不确定因素,提出一种改进的配电网模糊潮流支路前推回代法,充分考虑负荷的模糊性对潮流计算的影响,使算法能应用于复杂的实际配电系统。算法线性收敛,计算速度快,计算结果采用梯形模糊隶属函数来表达,能更准确的反映负荷模糊性对于各个节点电压和功率的影响。对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛点,同时给出收敛误差方程。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与确定性支路电流法和基于蒙特卡洛随机抽样的支路前推回代法相比,模糊支路前推回代法的计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,验证了研究结论的正确性和实用性。

基于改进前推回代法的辐射配电网潮流计算方法

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,通过对传统的前推回代法加以改进,提出了一种适用于辐射配电网潮流计算方法,具有实用性.该方法充分利用辐射配电网络的结构特点,对分支、节点和支路编号进行优化,它直接采用支路阻抗参数进行计算,不需要形成节点导纳矩阵和进行三角矩阵变换,简单的处理代数方程就可以计算节点电压和功率分布,使得程序实现起来更加高效、准确.根据提出的算法编制了配电网络潮流程序,用算例验证了算法和程序的可行性.

基于CIM建模的配电网三相潮流计算

应用面向对象的程序设计方法实现了基于公共信息模型(CIM)建模的配电网三相潮流计 算。在CIM扩展的配电网模型的基础上,设计了内部数据结构以及访问配电网设备参数和电气运 行参数的接口,有效地降低了数据交换的复杂度。采用迭代器模式封装配电网络的遍历算法来实 现潮流算法的系统级迭代,迭代器模式能减少算法与数据间的耦合,使程序具有良好的可维护性。 三相前推回代算法的实际算例测试表明该程序还具有较快的运算速度。