配电网潮流计算

2010-11-4 配电网潮流计算 5
支 路 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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节 点 0 1 2 3 4 1 6 7 8
节 点 1 2 3 4 5 6 7 8 9
支 路 2,6 3 4 5 — 7 8 9 —
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0
源节点 1 1 2 2 3 3 9 4 4 5 5 末端节点 末端节点 6 7 6
Poi − Qoi Poi + Qoi ˆ jX i ) I i I i = ˆ Vi Vi
2 Po2 + Qoi i
SCOSS i = ( ri + jX i )
i k k j j 末端节点
& Vi
2
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二、辐射型配电网潮流模型 2.1 网络描述 节点类型： 节点类型： 源节点（0） 用户节点 末端节点 支路功率： 支路功率：单向流动。
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2.2 名词解释： 名词解释
馈入功率--任意节点的流入功率 馈入功率 馈入电流 –任意节点流入电流 馈入支路--馈入功率与馈入电流相 馈入支路 应的支路（一个节点只能有一个馈 入支路）； 馈出功率--任意节点流出到接续支 馈出功率 路的功率； 馈出电流 -- 流出到接续支路的电流 馈出支路 -- 相应的支路；（一个节 点有多个馈出支路） 负荷功率 -- 任意节点流出到用户中 的功率
2
图 辐射表的例
& & & Vk Vi [cos(δ k − δ i ) + j sin(δ k − δ i )] − Vi = ( PI i Ri + QI i X i ) + j ( PI i X i − QI i Ri )
& & &2 Vk Vi cos(δ k − δ i ) = ( PI i Ri + QI i X i ) + Vi & & Vk Vi sin(δ k − δ i ) = ( PI i X i − QI i Ri )
k k为 i 的上一个节点编号 2） 逆流计算 确定支路功率
户 节 点
8 8 9
图 辐射表的例
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3.3 迭代步骤
a）置各节点电压初值，置迭代计数单元T=1 b）进行逆流过程计算，求得第T次迭代的各节点各馈 出复功率值。 c）顺流过程计算。求得第T次迭代的各节点电压值； d）收敛判断。若相邻两次迭代的各节点的各馈出功 率之差足够小，收敛，输出结果，计算结果，否则 T=T+1，转b）。
& & I j = I Lj ( j ∈ 末端节点）
k j j 末端节点
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k
& I L j — 负荷电流
& ˆ SOj = Vk I j
ˆ ˆ S Lk + Soj & Ik = ˆ Vk
ˆ &Lj = S Lj I ˆ Vj
这样的计算一直进行到源节点的馈出支路， 从而全部节点的各馈出复功率都求解出来。
i
户 节 点
7 8 8 9
对于源节点的馈出支路电流，有
ˆ ˆ ∑ S Li + ∑ Scos s k & I1 = ˆ V0
图 辐射表的例
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2.5 功率与电压模的关系
设支路i是i节点的馈入支路，k节点的馈出支路， & & & Vi = V k − Z i I i Z i — 支路i的阻抗
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第二步计算 1） 顺流计算 计算各节点电压值 已知
Sok I&k
0
源节点 1 1 6 2 2 7 3 3 9 4 4 5 5 末端节点 末端节点 7 6
计算各支路电流
& & & I i = I Li + ∑ I k
& & & 计算各节点电压 Vi = Vk − Z i I i
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2.3 配电网的描述 —— （辐射表） 辐射表）
辐射表反映配电网支路与节点的关系 在配电网中，每一个负荷节点只有 一个馈入支路，其馈入支路编号与 负荷节点编号相一致。馈入支路与 负荷节点是一对一的。 辐射表反映了馈出支路与负荷节点的关系。 辐射表 支路—负荷节点型辐射表 支路 负荷节点型辐射表 具有一对一关系， 用户节点—支路型辐射表 用户节点 支路型辐射表 可能具有一对几的关系。 常采用支路—用户节点型辐射表。
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四、 电压模算法
电压模算法也是一种逐条件支路计算法。由哥伦比亚人 Renato Cespedes G提出。 4.1 电压模算法计算过程： 电压模算法计算过程
1） 顺流计算（顺着功率流向计算） 目的 — 确定节点电压模 2） 逆流计算（逆着功率流向计算） 目的— 确定支路功率（馈入与馈出）
& SOk & Ik = ˆ V
i
7
由基尔霍夫电流定律，对于节点i，有
0
源节点 1 1 2 2 3 3 9 4 4 5 5 末端节点 末端节点 6 7 6
& & & I i = I Li + ∑ I ok
& I ok 节点i馈出支路的电流
& I L i 负荷电流
ˆ S Li & I Li = ˆ V
户 节 点
7 8 8 9
图 辐射表的例
6
2.4 功率、电流及电压的计算 功率、
对于任意的节点i， 对于任意的节点 ，显然有
0
源节点 1 1 2 2 3 3 9 4 4 5 5 末端节点 6 7 6
∑ S ok = S Ii − S Li
S ok 表示节点i的馈出复功率
S I i 表示节点i的馈入复功率
户 节 点
7 8 8 9
S L i 表示节点i的负荷功率
S I i = S o i + S cos s i
S cos s i 表示第i条支路的线损
图 辐射表的例
末端节点
设支路k是i节点的一条馈出支路，那么
& ˆ S Ok = Vi I k & Vi I&k 分别为节点i的电压和支路k的电流
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i
0
源节点 1 1 2 2 3 3 9 4 4 5 5 末端节点 末端节点 7 6 7 6
ˆ SIi & Ii = ˆ V
ˆ SIi & & V k − Vi = Z i ˆ V
i
户 节 点
8 8 9
& & V = V (cos δ + j sin δ ) Z i = Ri + jX i S I i = PI i + jQI i
辐射型配电网潮流算法
0 源节点 1 1 2 2 7 3 3 6 7 6
BBB算法意为逐条支路计算法（Branch By Branch Computational Method）由 印度人S.Rajagopalan在1978年提出 3.2 BBB算法计算过程 算法计算过程： 算法计算过程 1） 顺流计算（顺着功率流向计算） 目的 — 确定节点电压 2） 逆流计算（逆着功率流向计算） 目的— 确定支路功率（馈入与馈出）
& Vi
4
( P R + Q X ) − V 2 V 2 + ( P 2 + Q 2 )( R 2 + X 2 ) = 0 & & + 2 Ii i Ii i k i Ii Ii i i
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4.2 功率计算公式 线损功率计算
SCOSS i = ( ri +
[
]
上面两式作平方和，有
& 4 + 2 ( P R + Q X ) − V 2 V 2 + ( P 2 + Q 2 )( R 2 + X 2 ) = 0 & & Vi Ii i Ii i k i Ii Ii i i
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三、 BBB算法 算法
3.1 方法描述
户 节 点
8 8 9 9
4 4 5 5 末端节点 末端节点
图 辐射表的例
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BBB算法计算过程 算法计算过程 第一步计算 1） 顺流计算
& 给出各节点电压初值 Vi(1) = Vi(1) ∠0
2） 逆流计算 确定支路功率 逆流过程始自各末端节点。假设各节点电压已设定， 或已计算得出，计算各支路的功率 i 对末端节点的馈入电流有
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一、 引言
1．电力网络分为： 输电网 配电网 ．电力网络分为： 2．网络结构特点 ． 输电网闭环设计，闭环运行，具有多网孔的特点 配电网闭环设计，开环运行，具有辐射型网络或少网孔型网络 3. 线路参数 在输电网有R<<X，在配电网中无此约束条件
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潮流计算方法：网络结构和线路参数的不同，使输电网和 潮流计算方法 配电网的潮流计算方法不同 输电网 --- Newton法，P-Q分解法，区域网络潮流分 裂算法 配电网 --- BBB算法，电压模算法，DisFlow算法，对 少网孔配电网可利用多口网络理论计算