配电网潮流计算研究的研究现状
时间:2017-01-07 16:56 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 配电网在结构和参数方面都与高压输电网有很大不同，具体体现在以下几点：在结构方面，配电系统多采用闭环式网络结构，开环运行；在参数方面 R/X 比值较大；在负载方面， 配电负荷存在严重的三相不对称。这些特点决定了配电网的潮流计算和输电网的潮流计算不尽相同。5074 随着科学技术和电力系统的发展，配电网的潮流计算的研究大致经历了三个阶段的发 展；手算阶段、对称潮流计算阶段和三相潮流计算阶段。 尽管对电力系统潮流的研究早在优尔十年代就已经开始，但由于配电系统在电力工业中没有得到充分的重视，直到七十年代末以前，配电网的潮流计算仍处于手算阶段。这个阶段的 潮流计算为前推回代法，该方法即：假设全网的节点电压初始值为额定电压，从末端向首端 逆潮流方向计算支路功率， 再由首端向末端顺潮流方向计算各节点电压。这种方法原理简单，计算量小，不存在收敛问题，但仅适用于单电源开式网，此外对大型网络不容易程序化。 从八十年代初到九十年代中期，对着电力工业的发展，人们开始重视配电系统的线损计 算和规划问题等，潮流计算作为基础也受到重视，人们开始研究配电潮流的计算机算法，在 这个阶段潮流方法的研究主要是针对对称负载（李光琦，1998） 。出现了众多针对配电网特殊网络结构的对称潮流算法。此类算法大致可以分为两类，第一类是将输电网的计算方法做了改进应用于配电网，如隐式高斯法，第二类是基于前推回代法的计算机算法，如功率分布系数法，二次设压法等。 隐式高斯法是 1991 年 T.H.Chen.M.S.Chen 等提出的， 该方法根据网络结构形成节点导纳矩阵，节点电压是通过利用叠加原理分别计算电源和负荷单独作用在各节点产生的电压叠加求得。该方法原理简单，程序设计比较容易，可以根据配电网结构的变化，形成新的节点导纳矩阵，而且导纳矩阵是一个对称且高度稀疏的矩阵，占用内存非常节省。但是收敛速度较慢，迭代次数将随着所计算网络节点数的增加而上升，从而导致了计算量的急剧增加。因而该方法只适用于节点数较少的配电网。 前推回代法的计算机算法的原理和手算法基本相同，是以支路网损为状态量的典型算法。此类算法研究的关键问题是如何利用配电网结构特点生成网络矩阵，使得网络矩阵不仅在电网计算时节约内存，提高计算速度，而且当网络结构变化时容易修改。目前存在着两种网络矩阵的形成方法，一种是节点支路关联矩阵法，该方法采用手工编号的方法，建立了节点和支路的关联矩阵，清楚简单，但是占用内存大，不易跟踪网络变化，另一种是计算序列法，该方法根据网络的拓扑信息自动生成网络的计算序列，占用内存小，容易跟踪网络结构的变化。 九十年代中后期，配电自动化的发展进入了实施阶段，实测的三相负荷严重不对称，使人们开始重视研究配电网的三相潮流计算方法。在处理三相不对称的方法上，配电网的三相 潮流计算可以分为阁:序分量法(又称对称分量法)和相分量法。序分量法中，将系统各量分解为正、负、零序分量，各元件参数是3 ×3 阶子矩阵，其对角元素为各相的自阻抗和自导纳，非对角元素为各序间的互阻抗或互导纳。序分量法能将系统中对称部分的等值电路的三相电流电压之间的关系解耦，计算量较小。但是由于配电网的负荷节点很多，因而需要分解的点 较多，反而使计算量变的更大（宋文南等，1990） 。 相分量法中，系统中各元件都以相参数表示，每个元件的参数为一个 3 ×3 阶子矩阵，其对角元素为各相的自阻抗或自导纳，非对角元素为各相间的互阻抗或互导纳。相分量法容易处理三相不对称负荷，但是当流经系统的三相电流不平衡(对配电系统往往如此)时，系统中对称元件的三相之间不能解耦，如，三相线路之间，由于三相电流的不对称必然使得相与 相之间存在耦合，产生互感。目前大多数的配电网的潮流算法都采用了相分量法。 (责任编辑：qin) |