配电网络的拓扑分析及潮流计算

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含分布式电源的配电网潮流计算

含分布式电源的配电网潮流计算一、本文概述随着可再生能源的快速发展和广泛应用，分布式电源（Distributed Generation，DG）在配电网中的渗透率逐年提高。

分布式电源包括风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等，它们具有位置灵活、规模适中、与环境兼容性强等特点，是智能电网的重要组成部分。

然而，分布式电源的接入对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都产生了显著影响。

因此，准确进行含分布式电源的配电网潮流计算，对于保障配电网安全、经济运行具有重要意义。

本文旨在探讨含分布式电源的配电网潮流计算方法。

本文将对分布式电源的类型、特性及其在配电网中的应用进行简要介绍。

将重点分析分布式电源接入对配电网潮流计算的影响，包括电源位置、容量、出力特性等因素。

在此基础上，本文将提出一种适用于含分布式电源的配电网潮流计算模型和方法，并对其准确性、有效性进行验证。

本文还将对含分布式电源的配电网潮流计算在实际工程中的应用前景进行讨论。

通过本文的研究，旨在为配电网规划、运行和管理人员提供一套有效的潮流计算工具和方法，以应对分布式电源大量接入带来的挑战。

本文的研究成果也有助于推动智能电网、可再生能源等领域的技术进步和应用发展。

二、分布式电源建模在配电网潮流计算中，分布式电源（Distributed Generation，DG）的建模是至关重要的一步。

分布式电源通常包括风能、太阳能、小水电、生物质能等多种类型，它们的接入位置和容量对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都有显著影响。

建模过程中，首先需要明确分布式电源的类型和特性。

例如，对于光伏电源，其输出功率受到光照强度、温度等自然条件的影响，具有随机性和波动性；而对于风力发电，其输出功率则受到风速、风向、湍流强度等因素的影响，同样具有不确定性。

因此，在建模时需要考虑这些不确定性因素，以更准确地描述分布式电源的实际运行状况。

需要根据分布式电源的具体接入方式和位置，建立相应的数学模型。

配电网络电气计算.pptx

（三）谐波分布计算的特点
配电网是输电网和用户之间的纽带，它实现直接向用户供电的功能，而用户是谐波的滋生地，因此配电网是谐波的首要受害者和传播者，它本身的结构和参数以及并联电容器装置的参数，决定了它对谐波的传播特性，即是放大了还是抑制了谐波。谐波源应视为电流源，并按阻抗分流原理确定它在配电网中的分布。
在配电网有功电源的分布一定的情况下，配电网的有功网损是各节点无功补偿容量的函数，因此，配电网的有功网损，即无功补偿的目标函数可以写成
P P (QC1, QC 2 , , QCj , , QCm )
第22页/共38页
经过无功最优补偿以后，无功功率应该满足下面的平衡方程，即等式约束条件
P QCj
OP , ( j
1,2,, m)
或
第27页/共38页
（二）遗传算法
遗传算法是一种基于自然群体遗传演化机制的高效探索算法。它摒弃了传统的搜索方式，模拟自然界生物进化过程，采用人工进化的方式对目标空间进行随机化搜索。它将问题域中的可能解看作是群体的一个个体或染色体，并将每一个体编码成符号串形式，模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程，对群体反复进行基于遗传学的操作(选择、交叉和变异)，根据预定的目标适应度函数对每个个体进行评价，依据“适者生存，优胜劣汰”的进化规则，不断得到更优的群体，同时以全局并行搜索方式来搜索优化群体中的最优个体，求得满足要求的最优解。
一、配电网潮流计算的特点
网设施
配电系统多采用闭式网络结构，具有开式运行的特点，因此，网络往往呈现放射状。在6～10kV的配电网中，往往只有一个电源点，因此线路上的功率通常具有单向流动性等等。
不能简单套用高压输电网潮流计第1页/共38页算常用的高斯-赛德尔法、牛顿法拉夫逊法或PQ分解法等方法。

配电网潮流计算方法概述

配电网潮流计算方法概述-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1配电网潮流计算方法概述目前，传统的电力系统潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等，均以高压电网为对象；而配电网络的电压等级较低，其线路特性和负荷特性都与高压电网有很大区别，因此很难直接应用传统的电力系统潮流计算方法。

由于缺乏行之有效的计算机算法，长期以来供电部门计算配电网潮流分布大多数采用手算方法。

80年代初以来，国内外专家学者在手算方法的基础上，发展了多种配电网潮流计算机算法。

目前辐射式配电网络潮流计算方法主要有以下两类：(1)直接应用克希霍夫电压和电流定律。

首先计算节点注入电流，再求解支路电流，最后求解节点电压，并以网络节点处的功率误差值作为收敛判据。

如逐支路算法，电压／电流迭代法、少网孔配电网潮流算法和直接法、回路分析法等。

(2)以有功功率P、无功功率Q和节点电压平方V2作为系统的状态变量，列写出系统的状态方程，并用牛顿-拉夫逊法求解该状态方程，即可直接求出系统的潮流解。

如Dist flow算法等。

2 配电网络潮流计算的难点1.数据收集在配电网络潮流计算中，网络数据和运行数据的完整性和精确性是影响计算准确性的一个主要因素。

对实际运行部门来说，要提供出完整、精确的配电网网络数据和运行数据是很难办到的，这主要有下面几个原因：(1)由于配电网网络结构复杂，特别是10KV及以下电压等级的配电网络，用户多且分散，不可能在每一条配电馈线及分支线上安装测量表计，使得运行部门很难提供完整、精确的运行数据。

(2)在实际配电网中，有部分主干线安装自动测量表计，而大部分配电网络只能通过人工收集网络运行数据，很难保证运行数据的准确性。

因此限制了配电网潮流计算结果的精确性，使得大多数计算结果只能作为参考资料，而不能用于实际决策。

2.负荷的再分配由于配电网络的网络结构复杂、用户设备种类繁多、极其分散、以及各种测量表计安装不全等原因，使得运行部门无法统计出每台配电变压器的负荷曲线，只能提供较准确的配电网络根节点上(即降压变压器低压侧母线出口处)总负荷曲线。

现代配电系统运行与分析03(配电系统建模)

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▪ 4）配电变压器的实用简化三相模型
变压器不采取额定变比？
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2
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---变压器一次侧的分接头
n
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21
2.配电变压器
▪ 2）配电变压器的模型表示
变压器结点导纳矩阵
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I Y U
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原始导纳矩阵
Ib Y U prim b
变压器结点-支路关联矩阵
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变压器漏磁导纳矩阵
01
专题3 配电系统分析方法及应用
▪ 3-1 配电系统建模 ▪ 3-2 配电网络拓扑分析 ▪ 3-3 配电系统潮流计算 ▪ 3-4 配电系统短路故障分析 ▪ 3-5 配电网络重构 ▪ 3-6 配电系统可靠性分析
01
3-1 配电系统建模
▪ 配电元件建模 ▪ 配电负荷模型 ▪ 配电系统模型 ▪ 配电系统基本方程
U Ua , Ub , Uc , Ua , Ub , Uc , ,Ua , Ub , Uc T
1
1
1
2
2
2

配电网拓扑分析方法研究_

第三章配电网拓扑分析方法电力系统网络拓扑分析主要是处理开关信息的变化，形成新的网络接点，在网络发生变更的时候进行网络重构，为网络分析各种应用奠定基础[1]。

当前最主要的拓扑分析方法主要有邻接矩阵法和树搜索法两种。

本文在总结和分析邻接矩阵法和树搜法的基础上提出了针对配网拓扑分析的改进算法，并在GVMS电力可视化开发平台中予以应用。

3.1. 邻接矩阵法拓扑辨识矩阵元素全部为0或1的矩阵称为布尔矩阵。

配电网的邻接矩阵和由配电网邻接矩阵自乘n-1次得到的连通矩阵的所有元素都为0或1，所以配电网邻接矩阵和全连通矩阵皆为布尔矩阵。

布尔矩阵除了遵守普通矩阵的运算法则以外，还遵守布尔运算法则。

布尔运算法则如下所示：逻辑加，用∨表示：1∨1=1，1∨0=1，0∨0=0，0∨1=1.逻辑乘，用∧表示：1∧1=1，1∧0=0，0∧0=0，0∧1=0.基于邻接矩阵的电网拓扑辨识算法。

该算法使用节点-支路关联矩阵和之路-节点关联矩阵表示配电网络的基本拓扑结构，通过与开关状态矢量的运算得到节点-节点的邻接矩阵，通过对配电网相对应的网络图连通区域的拓扑分析实现对配电网络的拓扑辨识。

3.1.1. 辨识原理根据图论中网络拓扑理论，对于一个任意的拓扑网络，可以用节点-支路关联矩阵来描述其拓扑结构，而对于一个配电网系统的主接线图，可以抽象成为一个拓扑图来描述。

把配电网中的母线、馈线、各种负荷线映射为拓扑图中的节点；各种厂站开关、关联开关映射为拓扑图中的支路从而得到节点、支路拓扑图。

根据拓扑图中各节点-支路的关联关系列出相应的关联矩阵。

通过对关联矩阵的运算或者搜索分离连通区域，从而进一步进行母线和电气岛的分析。

如图3-1给出了一个典型的配电网结构[12]。

1819根据设备在配电网络中电气特性的近似性，把配电网络设备分成四部分：电源SK ，开关BK ，线路LK 和用户UK 。

在图3-1 中，连接所有开关、母线、S34S1S2图 3-1一个典型的配电网络图用户的线都称为L ；而变电站母线、开关站等母线都称为电源S ；所有的断路器、分段开关甚至包含熔断器都统称为开关B ；所有的用户包含配变、负荷母线，在图中没有标出，只是用箭头表示将要接用户。

潮流计算简答题

潮流计算简答题潮流计算数学模型与数值方法1. 什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？潮流计算，电力学名词，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。

潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。

对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。

2. 潮流计算有哪些待求量、已知量？（已知量：1、电力系统网络结构、参数2、决定系统运行状态的边界条件待求量：系统稳态运行状态例如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等）3. 潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？（分成三类：PQ 节点、PV 节点和平衡节点，分类依据是给定变量的不同）4. 教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？答:基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。

但是后两者不常用。

5. 教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。

1.不能由等值电路直接求出2.满秩矩阵内存量大3.对角占优矩阵。

节点导纳矩阵的特点：1.直观容易形成2.对称阵3.稀疏矩阵（零元素多）：每一行的零元素个数=该节点直接连出的支路数。

6. 说出至少两种建立节点导纳矩阵的方法，阐述其中一种方法的原理与过程。

方法：1.根据自导纳和互导纳的定义直接求取2.运用一节点关联矩阵计算3.阻抗矩阵的逆矩阵节点导纳矩阵的形成：1.对角线元素ii Y 的求解)1,,0(=≠==i j Ii ii U i j U U I Y 【除i 外的其他节点接地，0=j U ，只在i 节点加单位电压值】解析ii Y 等于与i 节点直接相连的的所有支路导纳和2.互导纳),0,1(j k U U U I Y k j ji ij ≠===，ji ij Y Y =（无源网络导纳之间是对称的）解析：ij Y 等于j i ,节点之间直接相连的支路导纳的负值。

自-配电网络的拓扑分析及潮流计算

配电网络的拓扑分析及潮流计算李晨在当前经济迅猛发展、供电日趋紧张的情况下，通过配电网络重构,充分发挥现有配电网的潜力，提高系统的安全性和经济性，具有很大的经济效益和社会效益。

本文对配电网拓扑分析、对配电网络潮流计算作分析研究,应用MATLＡB编程来验证并分析配电网结构特点。

配电网的拓扑分析用树搜索法,并采用前推回代法进行潮流计算分析,通过树搜索形成网络拓扑表,然后利用前推回代法计算潮流分布。

1 配电网的接线分析配电网是指电力系统中二次降压侧直接或降压后向用户供电的网络。

配电网由馈线、降压变压器、断路器、各种开关构成。

就我国电力系统而言，配电网是指110ｋV及以下的电网。

在配电网中,通常把11０kV，3５kＶ级称为高压，１０kV级称为中压，0.4kＶ级称为低压。

从体系结构上,配电网可以分作辐射状网、树状网和环状网,如图2.３所示。

我国配电网大部分是呈树状结构。

辐射网树状网环状网图1-１配电网的体系结构１．1 配电网的支路节点编号通过简化可把一个复杂的配电网络简化成一个节点一边关系的树状网络，于是就可以运行图论的知识进行网络拓扑分析。

按照这种简化模型，易知:节点数目比支路数目和开关数目多1,所以节点从０开始编号，而支路数和开关数从1开始编号,这样编号三者在序号上就可以完全一致,为后面的网损计算打下良好的基础。

联络线支路和上面的联络开关编号放在最后处理。

图1-２节点支路编号示意图图中①为节点号，1为支路号,其它节点、支路编号的含义相同。

节点、支路编号原则:将根节点编为0,并按父节点小于子节点号的原则由根节点向下顺序编号,规定去路正方向为父节点指向子节点,且支路编号与其子节点同号,则网络结构为层次结构如图1－２所示。

但是在配电网重构中，每次重构后的网络要重新进行编号，这样工作量将非常巨大，不得于工作的进行，因此必须寻找新的网络数据存储方法。

1.２配电网的支路数据存储方式为了判断网络是否为辐射网和方便配电网潮流计算，本文采用上文所提到的编号方法,用结构数组来存储网络之间的连接关系和网络参数。

电力系统中的潮流计算和稳定分析

电力系统中的潮流计算和稳定分析电力系统是现代工业与生活的重要基础设施，通常由发电厂、变电站、输电线路、配电变压器等设备组成。

为保证电力系统的安全稳定运行，需要进行潮流计算和稳定分析。

一、潮流计算潮流计算是指在电力系统中计算各节点电压、功率、电流等电气量的过程。

其基本原理是基于欧姆定律和基尔霍夫电压定律和电流定律等基本定律，建立电力系统潮流方程。

该方程组由节点电压幅值、相角和电流幅值构成。

解出该方程组即可得到各节点的电压和电流。

潮流计算可以分为直流潮流和交流潮流。

1.直流潮流计算直流潮流计算是在电力系统中，将系统中所有的交流源、负荷以及网络元件都看作是直流模型，利用简化的欧姆定律和基尔霍夫电压定律和电流定律等基本定律，建立潮流方程组。

直流潮流计算的优点是计算简单、速度快、精度高。

适用于需要快速验证电力系统可行性的场合。

但由于采用了简化的电气模型，因此不能很好的反映交流系统中的非线性及复杂动态现象。

2.交流潮流计算交流潮流计算是在交流电力系统中，采用复数电气量相量分析方法，将系统中的所有元件，如发电机、负载、电容器、感性电抗器、变压器、输电线路等，以复数电气量的形式处理，并在此基础上建立方法或模型，有效地描述交流系统的各种非线性和动态现象。

交流潮流计算的优点是模型更为真实，能够考虑系统的非线性以及动态特性。

可以用于研究系统的稳定性，提高系统的稳定性和安全性。

二、稳定分析稳定分析是指电力系统在外界干扰下，研究系统动态特性的过程。

当外界干扰超出系统的承受能力时，系统会出现不稳定现象，也就是电力系统失去平衡，产生大的振荡或跳闸事故。

稳定分析主要包括暂态稳定分析和动态稳定分析。

1.暂态稳定分析暂态稳定分析是研究系统在突然的负荷变化、电力故障等外部因素的作用下，系统运动过程的过程。

包括了重大故障过后的电力系统恢复。

暂态稳定分析考虑了瞬态电压稳定和角稳定两方面，是评估电力系统在大干扰或重大故障后的稳定性，以及判断电力系统的灵敏程度。

配电网潮流计算方法概述

由于缺乏行之有效的计算机算法，长期以来供电部门计算配电网潮流分布大多数采用手算方法。

80年代初以来，国内外专家学者在手算方法的基础上，发展了多种配电网潮流计算机算法。

目前辐射式配电网络潮流计算方法主要有以下两类：(1)直接应用克希霍夫电压和电流定律。

首先计算节点注入电流，再求解支路电流，最后求解节点电压，并以网络节点处的功率误差值作为收敛判据。

如逐支路算法，电压／电流迭代法、少网孔配电网潮流算法和直接法、回路分析法等。

如Dist flow算法等。

2 配电网络潮流计算的难点1.数据收集在配电网络潮流计算中，网络数据和运行数据的完整性和精确性是影响计算准确性的一个主要因素。

(2)在实际配电网中，有部分主干线安装自动测量表计，而大部分配电网络只能通过人工收集网络运行数据，很难保证运行数据的准确性。

因此限制了配电网潮流计算结果的精确性，使得大多数计算结果只能作为参考资料，而不能用于实际决策。

配电网潮流计算及重构算法的研究

配电网潮流计算及重构算法的研究一、概述随着能源转型的推进和智能电网的快速发展，配电网作为电力系统的末端环节，其安全、稳定、经济运行的重要性日益凸显。

配电网潮流计算及重构算法作为配电网优化运行的关键技术，对于提高配电网的供电质量、降低网损、增强系统的稳定性等方面具有重要意义。

深入研究配电网潮流计算及重构算法具有重要的理论价值和实际应用价值。

配电网潮流计算是分析配电网运行状态的基础，通过计算各节点的电压、电流、功率等参数，可以评估配电网的运行状态，为配电网的优化调度和故障分析提供依据。

配电网重构算法则是通过改变配电网中开关的状态，调整配电网的运行方式，以达到优化配电网运行的目的。

配电网重构不仅可以改善电压质量、降低网损，还可以提高配电网的供电可靠性和经济性。

目前，配电网潮流计算和重构算法的研究已取得了一定的成果，但仍存在一些挑战和问题。

例如，配电网结构复杂，节点众多，如何快速准确地完成潮流计算是一个难题配电网重构涉及到开关的优化组合问题，如何设计高效的算法来求解最优解也是一个亟待解决的问题。

本文旨在深入研究配电网潮流计算及重构算法，探讨其理论和方法，为配电网的优化运行提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍配电网潮流计算的基本原理和方法，包括前推回代法、牛顿拉夫逊法等，并分析各种方法的优缺点和适用范围。

重点研究配电网重构算法的设计和实现，包括基于遗传算法、粒子群算法等智能优化算法的重构算法，以及基于启发式规则的重构算法等。

通过对不同算法的性能进行比较和分析，本文旨在找到一种既快速又准确的配电网重构算法，以提高配电网的运行效率和供电质量。

本文将通过仿真实验和实际案例分析，验证所提算法的有效性和可行性，为配电网的优化运行提供实际的技术支持和解决方案。

同时，本文还将对配电网潮流计算及重构算法的未来发展趋势进行展望，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。

1. 配电网的重要性及其在电力系统中的位置配电网是电力系统中的重要组成部分，负责将电能从高压输电网或变电站输送到终端用户。

含分布式电源的配电网单相潮流计算

安全稳定运行的重要措施之一。
传统的潮流计算方法如：牛顿法、ｐＱ分解法等－不适用于配电网潮流计算，而前推回代法主要面向辐射状网络，是目前求解辐射状配电网络潮流的有效
，
ｅａｌ．ｈｎｔｅｄｓｉｕｅｅｅａｉｎ（ＯｓｄｓｏｅｓｔｅｎｇｔｅｌａｆｓｎｌｈｓｘｍｐｅＴｅ，ｈｉｒｔｇｎｒｔｓｔｂｄｏＤ）ｉｉｓｄａｈｅａｖｏｄｏｉａ－ａｅｐｉｇｐ
研究与开发
含分布式电源的配电网单相潮流计算
贾景俊郭谋发杨耿杰
（州大学电气工程与自动化学院，福州３００）福５０２摘要针对配电网的运行特点，采用弧结构矩阵Ｃ描述其拓扑结构，根据Ｃ阵提出一种改进的网络分层方法，并通过算例验证该方法的合理性和可靠性根据支路电流的前推回代算法，
。
将分布式电源（ＤＧ）作为负的负荷处理，进行单相潮流计算，以并入Ｄ的１Ｅ９节点配电网ＧＥＥ
为例，着重分析Ｄ在不同位置、不同容量、不同功率因数下对潮流分布和网损的影响Ｇ
关键词：配电网；分布式电源；单相潮流计算；网络分层ＳｉｇｅｐｈａｅＰｏｒＦｌｗｌｕａｉｎｏｓｒｂｕｔｏｎｌ— ｓｗｅｏＣａｃｌｔｏｆＤｉｔｉｉｎＮｅｗｏｋｓｗｉｈＤｉｔｉｔｒｔｓｒｂｕｔｄＧｅｒｔｏｅｎｅａｉｎ

(完整)电力系统潮流计算方法分析

电力系统潮流分析—基于牛拉法和保留非线性的随机潮流姓名：**＊学号:＊**1 潮流算法简介1.1 常规潮流计算常规的潮流计算是在确定的状态下.即：通过已知运行条件（比如节点功率或网络结构等)得到系统的运行状态（比如所有节点的电压值与相角、所有支路上的功率分布和损耗等）。

常规潮流算法中的一种普遍采用的方法是牛顿-拉夫逊法.当初始值和方程的精确解足够接近时，该方法可以在很短时间内收敛.下面简要介绍该方法。

1.1。

1牛顿拉夫逊方法原理对于非线性代数方程组式(1-1),在待求量x 初次的估计值(0)x 附近，用泰勒级数（忽略二阶和以上的高阶项）表示它，可获得如式(1-2)的线性化变换后的方程组，该方程组被称为修正方程组。

'()f x 是()f x 对于x 的一阶偏导数矩阵,这个矩阵便是重要的雅可比矩阵J 。

12(,,,)01,2,,i n f x x x i n ==（1-1）(0)'(0)(0)()()0f x f x x +∆=（1—2)由修正方程式可求出经过第一次迭代之后的修正量(0)x ∆，并用修正量(0)x ∆与估计值(0)x 之和，表示修正后的估计值(1)x ，表示如下（1—4）.(0)'(0)1(0)[()]()x f x f x -∆=-（1—3)(1)(0)(0)x x x =+∆（1-4)重复上述步骤.第k 次的迭代公式为： '()()()()()k k k f x x f x ∆=-（1—5）(1)()()k k k x x x +=+∆（1-6）当采用直角坐标系解决潮流方程，此时待解电压和导纳如下式:i i i ij ij ijV e jf Y G jB =+=+ （1-7）假设系统的网络中一共设有n 个节点，平衡节点的电压是已知的，平衡节点表示如下.n n n V e jf =+（1-8）除了平衡节点以外的所有2(1)n -个节点是需要求解的量。

配电网潮流计算方法分析与实现

毕业设计报告(论文) 题目:配电网潮流计算方法分析与实现所属系电子工程系专业电气工程及其自动化学号********姓名刘坚圣指导教师刘海涛起讫日期2010.3 -------- 2010.6设计地点东南大学成贤学院毕业设计报告（论文）诚信承诺本人承诺所呈交的毕业设计报告（论文）及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献。

如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承担一切责任。

学生签名：日期：摘要配电网潮流计算是配电管理系统高级应用软件功能组成之一。

本课题在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。

由于配电网的结构和参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算必须采用相适应的算法。

配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长且分支较多，配电线路的线径比输电网细导致配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。

配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理、收敛性及计算速度等进行了理论分析比较。

仿真算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，此方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。

关键词配电网，潮流计算，前推回代法AbstractFlow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality.Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep目录摘要 (III)Abstract (IV)1绪论 (1)1.1配电网的分类 (1)1.2配电网运行的特点及要求 (1)1.3配电网潮流计算的意义 (1)1.4配电网潮流计算的研究现状 (2)1.5Matlab运用简介 (2)1.6本课题要完成的工作 (4)2电力网基本元件模型 (5)2.1线路模型 (5)2.2变压器的模型 (8)2.3负荷的模型 (13)2.4电力系统节点分类 (14)2.5小结 (15)3配电网潮流计算的介绍与分析 (16)3.1配电网潮流计算的概述 (16)3.2配电网潮流计算的基本要求 (16)3.3配电网潮流计算的特点 (17)3.4配电网潮流计算的方法 (17)3.5辐射状配电网潮流计算方法比较 (21)3.6小结 (26)4 基于前推回代法的配电网潮流计算实例分析 (27)4.1配电网前推回代的基本算法 (27)4.2基于支路电流的前推回代法 (30)4.3基于支路电流的前推回代法求解步骤 (31)4.4基于支路电流的前推回代法德流程图 (34)4.5算例分析 (35)4.6小结 (42)5结论 (43)致谢 (44)参考文献（Referevces） (45)附录1：外文资料翻译………………………………………………………………………附录2：源程序………………………………………………………………………………1绪论1.1 配电网的分类在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。

基于配电物联网的中低压配电网拓扑分析

基于配电物联网的中低压配电网拓扑分析摘要：本文将详细介绍配电物联网的中低压配电网拓扑架构，通过专业的研究与分析，根据配电网拓扑结构，精准找出变压器、开关、线路与端子侧的拓扑设计内容，再以开关类元件为例，详细阐述运行流程的拓扑设计内容，全面规范配电物联网内中低压配电网运行状态，确保区域配电网络整体运行效果，为此后配电网络的运行与问题处理提供精准数据支持。

关键词：拓扑结构；中低压配电网；配电物联网引言：随着配电物联网使用范围的扩大，配电网络的运行安全正变得愈加重要。

相关部门在规范中低压配电网时，发现配电网中线路、开关与变压器的使用出现些许问题，为更好地解决该类问题，利用拓扑结构开展全面分析，针对性改善中低压配电网使用状态。

1.配电物联网的中低压配电网拓扑架构在探究区域配电物联网的使用状态时，以中低压配电网的运行态势为例，可根据其运行内容设置拓扑模型，明确拓扑架构。

当前中低压配电网内拓扑结构的主要元素包含拓扑岛、拓扑节点、连接节点、端子与导电设备等，导电设备可将内部多种数据信息传输到拓扑结构中，确保该项结构的设计分析效果。

在中低压配电网拓扑结构中，拓扑岛、拓扑节点、连接节点与端子等为拓扑包内的类，其代表的含义也较为广泛。

比如，在拓扑岛中，可显示出电气连接中的网络子集；拓扑节点则代表了网络状态中利用闭合开关来操作的连接节点；连接节点则能将导电设备端子进行高效连接，且使用零阻抗方式；而端子则为导电设备内的各项电气连接点。

在全面了解了配电网联网下中低压配电网拓扑构造，操作人员要根据配电网络运行的实际情况，对拓扑模型使用状态进行详细分析，确保拓扑结构整体运用的科学性。

2.配电物联网的中低压配电网拓扑结构设计2.1变压器拓扑设计探究中低压配电网内各项变压器的拓扑设计时，操作人员要明确当前配电网中变压器的运用程序。

比如，传统中低压配电网络在使用变压器时，导电设备、电力变压器、变压器箱与电力变压器端子的使用状态都较为关键，要借助合适方法将上述设备进行科学连接，促进不同类型变压器的使用效果[1]。

简单配电网的潮流计算

简单配电网的潮流计算电力系统正常运行状况下，运行、管理和调度人员需要知道在给定运行方式下各母线的电压是否满意要求，系统中的功率分布是否合理，元件是否过载，系统有功、无功损耗各是多少等等状况。

为了了解这些运行状况就需要进行潮流计算。

潮流计算：依据已知的负荷(功率）及电源电压计算出其它节点的电压和元件上的功率分布。

潮流计算是电力系统中最基本、最常用的一种汁算。

开式网：只有一端电源供电的网络。

一.计算中的两种类型：1.同一电压等级的开式网计算 2.不同电压等组的开式网计算二.计算中的三种状况：1.已知末端电压和功率，求首端电压和功率采纳将电压和功率由已知点向未知点逐段递推计算的方法。

即已知和，求和，见图1。

图1 已知末端电压和功率，求首端电压和功率(1)功率计算：2)电压计算：(3)对功率和电压交替计算，求和对于110kV及以下的网络，在计算电压损耗时常略去横重量，使计算进一步简化。

在计算时需留意变压器两侧参数与电压的归算。

2.已知首端电压和功率，求末端电压和功率即已知和，求和，这种状况的电路见图2。

图2 已知首端电压和功率，求末端电压和功率(1)功率计算：2.电压计算：(3)对功率和电压交替计算：求和3.已知末端功率和首端电压，求首端功率和末端电压（常见）即已知和，求末端和首端，这种状况的电路见图3。

图 3 已知末端功率和首端电压，求首端功率和末端电压近似计算（常用）：精确计算：不断迭代！(1)设定各节点电压等于其额定电压：(2)与第一种状况一样求出功率分布：(3)与其次种状况一样求出各节点电压分布：常见的状况是给出开式配电网的末端负荷与首端电压。

对于这种状况可进一步简化计算，不必进行反复递推。

设全网为额定电压（一般可将全网参数归算到同一个电压等级），由网络末端向首端推算各元件的功率损耗和功率分布，而不计算电压；待求得首端功率后，再由给定的首端电压与求得的首端功率、网络各处的功率分布，从首端向末端推算各元件电压损耗和各母线（节点）电压，此时不再重新计算功率损耗与功率分布。

配电网潮流计算

4
末端节点
5
Zi RijXi SIiPIijQ Ii
5
图辐射表的例
V k V i c k o i ) j s s k i i ) ( n V i 2 ( P I i R ( i Q I i X i ) j ( P I i 末X 端i 节点 Q I i R i )
V kV i cosk (i)(PIiRi QIiXi)V i2
5
5 末端节点
图辐射表的例
07.05.2020
a
8
2.5 功率与电压模的关系
0
源节点
1
6
设支路i是i节点的馈入支路，k节点的馈出支路， 1 6
Ii
Sˆ I i Vˆi
V i V k Zi I i
Vk Vi Zi
SˆI i Vˆi
Z i — 支路i的阻抗
2
7
2
7
户
节
8
3 点8
3
9
9 4
V V (co sjsin)
已知
Sok Ik
计算各支路电流 I i ILi I k
计算各节点电压 V i V k Zi I i
k为 i 的上一个节点编号
2）逆流计算确定支路功率
0
源节点
1
6
1
6
2
7
2
7
户
节
8
3 点8
3
9
9 4
4
末端节点
5
5 末端节点
图辐射表的例
07.05.2020
a
12
3.3 迭代步骤
S I i 表示节点i的馈入复功率
S L i 表示节点i的负荷功率

基于前推回代法的配电网潮流计算

基于前推回代法的配电网潮流计算配电网潮流计算是优化配电网运行的关键技术之一。

配电网潮流计算的目的是计算待测电网中各个节点的电压和电流，以验证电网的可靠性和合法性。

前推回代法是一种求解配电网潮流的方法，能够准确地计算电网各个节点的电压和电流值。

一、前推回代法基本原理前推回代法是一种基于节点电压式的潮流计算方法。

它通过从各个节点出发，找出每个节点的电流值，并不断向前推导，直到达到电源节点。

然后，它利用回代法依次求解各个节点的电压值。

本方法的基本原理是：利用潮流方程组和节点电压数学模型解算出各个节点的电压和电流值。

1. 前推法前推法的核心思想是：从负荷节点出发，向电源节点逐个迭代求解电流值。

具体求解过程如下所示：（1）根据负荷节点的负荷功率和电压值，求出该节点的发生功率和吸收功率，即P和Q；（2）从负荷节点出发，按照电线的电阻、电抗和电导计算每条线路的电流值；（3）根据每条线路上的负荷功率和该线路的电流值，求出该线路的电阻势降和电感势降，计算出该节点的电压值。

（4）从该节点继续前推，重复步骤（1）-（3），直到达到电源节点。

2. 回代法回代法的核心思想是：从电源节点出发，依次反推各个节点的电压值。

具体求解过程如下所示：（1）从电源节点出发，根据电源的电压值、线路的电阻和电抗计算出负荷节点相对电源节点的电压值；（2）根据相对电源节点的电压值和每个节点的电流值计算出各个节点的电压值。

（3）重复步骤（1）和（2），直到计算出所有节点的电压值。

二、前推回代法的优点前推回代法相对于其他潮流计算方法具有以下优点：1. 计算精度高前推回代法采用节点电压式求解方式，可以精确计算每个节点的电压和电流值，因此计算精度更高，可靠性更强。

2. 计算速度快前推回代法不仅计算精度高，而且计算速度相对较快。

这是因为前推法和回代法的计算过程非常简单，只需要进行简单的数学运算就能解算出每个节点的电压和电流值。

因此，它不需要太多的计算资源和时间，可以快速解决大型电网的计算问题。