配电网潮流的分析与研究

配电网潮流的分析与研究

摘要：在配电网实际运行和优化计算潮流的过程中，配电网中的联络开关或分

段开关有时需要闭合形成弱环网，因此需要研究联络开关或分段开关闭合时含弱

环网的配电网潮流计算方法。此外，分布式电源并网后，可能会引起配电网三相

潮流不平衡，因此也需要研究含分布式电源的配电网三相不平衡潮流的计算。对

现有的配电网潮流计算方法进行改进以适应分布式电源的并网成为研究发展智能

电网亟待解决的课题。本文从分析分布式点源并网对电力系统影响入手，分析了

配电网的特点以及对潮流算法的要求，同时采用了分布式电源的配电网潮流计算

方法来对本文的主题进行研究。

关键词：配电网；潮流算法；分布式电源

1 前言

配电网是电力系统不可分割的一个重要部分，且配电网直接面向用户，是保

证用户供电质量的关键环节。分布式电源一般分布在配电网，大量分布式电源的

接入会对配电系统的线路潮流、网损和电压分布等产生重要的影响，配电网结构

和运行控制方式都将发生巨大改变。此时接入分布式电源的配电网的潮流计算尤

为重要，因为在配电网的网络重构、故障处理、无功优化、状态估计中都要用到

潮流计算的数据，同时潮流计算常常用来评估分布式电源并网后对配电系统的影响，这也是分析分布式电源并网对电网静态电压稳定性影响等其他理论研究工作

的基础。[1]但是现有的配电网潮流计算方法大都是针对传统配电网的，传统的潮

流计算方法由于没有考虑各种分布式电源的影响将不再适用包含分布式电源的配

电系统的潮流计算。

2 配电网特点及对潮流算法的要求

2.1配电网的特点

由于电源位置、负荷分布、地理条件等的不同，配电系统可分为三种结构方式：（1）辐射形，又称树枝状；（2）环网形；（3）网格形。配电网潮流计算

中以馈线作为基本单元。在辐射网中每条馈线可看成一棵树，馈线与馈线之间除

在树根处通过高压输电网相连外，若无回环则没有其它电气联系。一条馈线内的

负荷波动相对于一个大输电网来说可以忽略不计。因此，可以认为馈线根节点的

电压恒定，把它看成平衡节点，此节点电压值的大小由输电网潮流来决定。给定

馈线根节点电压及沿线各负荷点的负荷，此馈线的潮流分布就完全给定，而与其

它馈线没有关系。根据这一特点，配电系统的拓扑描述就以馈线为单位，配电系

统的潮流计算也就不再以全网为单位。[2]

2.2配电网潮流算法的要求

配电网潮流计算方法要求如下：（1）可靠的收敛性，对不同的网络结构及不同的运行条件都能收敛；（2）计算速度快；（3）使用灵活方便，调整和修改容易，能满足工程上提出的各种要求；（4）内存占用量少等。由于配电网中的收

敛问题比较突出，因此对配电网潮流算法进行评价时，首先看它是否能够可靠收敛，然后在此基础上可对计算速度提出进一步的要求，即尽可能地提高计算速度。

[3]

3 含分布式电源的配电网潮流计算方法

本文论述了一种可以解决潮流计算中分布式电源闭环网和多PV节点的潮流计算方法，基于阻抗迭代的节点电压法。

3.1基本原理

对于一个配电区域，认为网络中只含有电压源，对于一个具有N个节点、B

条支路（包括配电线支路和等效负荷支路）的配电网络，其支路电压U和支路电

流列向量I可表示为：

结论

本文论述了一种基于阻抗迭代和多PV节点修正和的含分布式电源的配电网潮流计算方法，结合算例与前推回代法和牛顿法进行了比较，结果表明所建议的方法在精度上和速度上都较

上述两种方法有了一定程度的提高。并且可以有效处理多网孔问题，因此适合于含分布式电

源配电网潮流计算。

参考文献

[1]含分布式电源的配电网潮流计算[J].张芳.北京信息科技大学学报(自然科学版).2014(02).

[2]含分布式电源配电网的多目标最优潮流[J].梁睿,孙宝金,邱如靖,陈庆,姜加男.电气应

用.2014(05).

[3]含分布式电源的配电网潮流计算方法研究综述[J].张源宇.自动化与仪器仪表.2013(06).

[4]大规模电动汽车充电需求及影响因素[J].杨冰,王丽芳,廖承林.电工技术学报.2013(02).

[5]考虑分布式电源出力不确定性的城市电网模糊最优潮流分析[J].廖迎晨,甘德强,陈星莺,

余昆.电力自动化设备.2012(09).