CN109787211A - 一种基于vsc的多端直流配电网潮流计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法及系统，所述方法包括：获取直流配电网各节点的功率；初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；若所述各节点的电压满足收敛条件，则进行越限判断，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并重新确定节点电压和支路电流；若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，重新确定节点间层次关系，否则，输出潮流计算结果，本发明提供的技术方案，提高了确定节点间层次关系的效率，实现了对VSC下垂控制的潮流计算。

Description

一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法及系统

技术领域

本发明涉及直流配电网的潮流计算领域，具体涉及一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法及系统。

背景技术

随着新能源的发展与应用，越来越多的分布式电源以及直流负荷接入配电网，现有的交流配电网在电能接纳与供应的稳定性、高效性和经济型方面面临着巨大挑战。而且，随着电力电子技术的发展以及全控器件的成熟应用，将基于电压源换流器(voltagesource converter,VSC)的直流技术啊应用到配电网供电领域可以有效解决城市配电系统面临的问题，因此，大力发展直流配电网将是未来城市配电网建设的必然趋势。

目前，直流配电网的研究存在大量技术问题有待解决。配电网的潮流计算是在分析直流配电网的稳态运行、设计相应控制方式和研究设备相关保护装置时的前提和基础。但是，由于VSC具有多种控制方式，使得直流配电网的稳态运行和控制更加灵活，现有的潮流计算方法无法适应直流配电网络的高要求。

发明内容

本发明提供一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法及系统，其目的是为了实现对基于VSC的多端直流配电网潮流计算，提高确定配电网中节点层次关系的效率，完成针对环网和小锤节点的统一功率修正。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法，其改进之处在于，包括：

步骤1：获取直流配电网各节点的功率；

步骤2：初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

步骤3：根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

步骤4：若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至步骤5，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并返回所述步骤3；

步骤5：若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。

优选的，按下式确定直流配电网的节点关联矩阵A：

其中，n为直流配电网的节点总个数，当节点b与节点c之间有支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为1，当节点b与节点c之间无支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为0，矩阵A中对角线元素为0。

优选的，所述步骤2，包括：

步骤(1)：初始化搜索层数t＝1，环网个数x＝0，以节点编号为s的节点为起始节点开始搜索，第一层搜索时节点s为平衡节点；

步骤(2)：令直流配电网的节点关联矩阵中a_ss＝1，依次搜索直流配电网的节点关联矩阵中a_s(s-1)...a_sj...a_s2,a_s1；a_(s+1)s...a_is...a_(n-1)s,a_ns；

步骤(3)：当搜索到a_sj＝1时，则将a_sj置为0，若a_jj≠1，则节点j为节点s的子节点，令s＝j，t＝t+1，并返回步骤2；若a_jj＝1，则将节点j设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点j′，将j′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤2；

或当搜索到a_is＝1，则将a_is置为0，若a_ii≠1，则节点i为节点s的子节点，令s＝i,t＝t+1,并返回步骤2；若a_ii＝1，则节点i设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点，将i′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤2；

或当未搜索到等于1的元素时，若当前搜索层数的节点编号等于平衡节点的节点编号，结束搜索，否则，令s＝f(s)，并令t＝t-1，返回步骤2；

其中，f(s)为节点s的父节点编号。

优选的，所述步骤3，包括：

按下式确定第k次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流I_ij ^(k)：

按下式确定第k次迭代节点j的电压

其中，节点j的电压的初始值为平衡节点的电压值，为第k次迭代节点j注入的有功功率，为第k次迭代节点j的电压，为第k次迭代节点m的注入电流，M为节点j所有子节点的集合，m∈M,为第k次迭代节点i的电压，R_ij为节点i和节点j之间支路的电阻，为第k-1次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流，节点i为节点j的父节点，k为迭代次数。

优选的，所述步骤4中，判断各节点的电压是否满足收敛条件，包括：

若节点为第x个环网的开环点或虚拟节点，则收敛条件为和否则，收敛条件为

其中，为第k次迭代节点i的电压，为第k-1次迭代节点i的电压，为第k次迭代第x个环网的开环点i的电压，为第k次迭代第x个环网的环网虚拟节点i′的电压，ε₁为第一预设收敛精度，ε₂为第二预设收敛精度。

优选的，所述步骤4中，调节节点的功率，包括：

当节点为环网的开环点时，按下式调节第k次迭代环网的开环点的功率列向量

当节点为环网的虚拟节点时，按下式调节第k次迭代环网的虚拟节点的功率列向量

当节点为下垂节点时，按下式调节第k次迭代下垂节点的功率列向量

其中，为第k-1次迭代开环点的功率修正值列向量，为第k次迭代环网的功率修正系数列向量，为第k-1次迭代环网虚拟节点的功率修正值列向量，为第k-1次迭代下垂节点的功率修正值列向量，为第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量。

进一步的，按下式确定第k次迭代环网的功率修正系数列向量和第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量：

上式中，为第k次迭代第h个环网的功率修正系数，为第k次迭代第x个下垂节点的功率修正系数，R_hh为第h个环网与第h个环网之间公共支路的电阻之和，R_Khx为第h个环网支路与第x个下垂节点到平衡节点之间支路的公共电阻之和，K_X为第x个下垂节点的下垂系数，为第k次迭代第h个环网开环点与虚拟节点之间的电压差值，为第k次迭代第x个下垂节点电压与第k-1次迭代第x个下垂节点电压的差值。

优选的，所述步骤5，包括：

当直流配电网的节点中的节点为平衡节点或下垂节点时，满足P_dcmin≤P_dc′≤P_dcmax时，输出节点间支路的电流和各节点的电压；满足P_dc′＜P_dcmin时，令P_dc′＝P_dcmin；满足P_dc′＞P_dcmax时，令P_dc′＝P_dcmax；

其中，P_dcmin为平衡节点或下垂节点有功出力的下限值，P_dcmax为平衡节点或下垂节点有功出力的上限值，P_dc′为平衡节点或下垂节点有功出力值。

一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算系统，其改进之处在于，包括：

获取单元，用于获取直流配电网各节点的功率；

第一确定单元，初始化k＝0，用于根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

第二确定单元，用于根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

判断单元，用于若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至调节单元，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并返回所述第二确定单元；

调节单元，用于若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的技术方案，步骤1：初始化k＝0，获取直流配电网各节点的功率；步骤2：根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；步骤3：根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；步骤4：若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至步骤5，否则，调节节点的功率，并返回所述步骤3；步骤5：若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，令k＝k+1并返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。基于本发明提供的技术方案，利用节点关联矩阵对网络结构进行自动搜索和开环处理，在平衡节点发生转移时可以在不改变节点编号和支路编号的情况下通过自动搜索重新确定各节点的父子关系，提高了确定配电网中节点层次关系的效率；

本发明提出的环网和下垂节点的统一功率修正方法，简化了对直流配电网的功率修正，提高了功率修正的效率；

本发明提出的VSC功率限制，适用于不同控制策略下的直流配电网的潮流计算，适用性极高。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的直流配电网结构搜索流程图；

图3是本发明提供的一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法，如图1所示，包括：

步骤1：获取直流配电网各节点的功率；

步骤2：初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

步骤3：根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

步骤4：若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至步骤5，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并返回所述步骤3；

步骤5：若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。

例如：所述节点为发电机及出口母线节点、VSC及出口母线节点、变压器的输入端节点和普通负荷节点。

按下式确定直流配电网的节点关联矩阵A：

其中，n为直流配电网的节点总个数，当节点b与节点c之间有支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为1，当节点b与节点c之间无支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为0，矩阵A中对角线元素为0。

确定了直流配电网的节点关联矩阵A之后，需要根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系，因此，所述步骤2，包括：

步骤(1)：初始化搜索层数t＝1，环网个数x＝0，以节点编号为s的节点为起始节点开始搜索，第一层搜索时节点s为平衡节点；

步骤(2)：令直流配电网的节点关联矩阵中a_ss＝1，依次搜索直流配电网的节点关联矩阵中a_s(s-1)...a_sj...a_s2,a_s1；a_(s+1)s...a_is...a_(n-1)s,a_ns；

步骤(3)：当搜索到a_sj＝1时，则将a_sj置为0，若a_jj≠1，则节点j为节点s的子节点，令s＝j，t＝t+1，并返回步骤2；若a_jj＝1，则将节点j设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点j′，将j′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤2；

或当搜索到a_is＝1，则将a_is置为0，若a_ii≠1，则节点i为节点s的子节点，令s＝i,t＝t+1,并返回步骤2；若a_ii＝1，则节点i设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点，将i′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤2；

或当未搜索到等于1的元素时，若当前搜索层数的节点编号等于平衡节点的节点编号，结束搜索，否则，令s＝f(s)，并令t＝t-1，返回步骤2；

其中，f(s)为节点s的父节点编号。

例如，所述节点间的父子关系采用递归函数确定，如图2所示，为包含环网的配电网结构搜索流程图。

确定了节点间的父子关系之后，复原所述直流配电网的节点关联矩阵，令对角线元素为0，下三角元素等于上三角元素，根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压，因此，所述步骤3包括：

按下式确定第k次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流I_ij ^(k)：

按下式确定第k次迭代节点j的电压

其中，节点j的电压的初始值为平衡节点的电压值，为第k次迭代节点j注入的有功功率，为第k次迭代节点j的电压，为第k次迭代节点m的注入电流，M为节点j所有子节点的集合，m∈M,为第k次迭代节点i的电压，R_ij为节点i和节点j之间支路的电阻，为第k-1次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流，节点i为节点j的父节点，k为迭代次数。

所述步骤4中，判断各节点的电压是否满足收敛条件，包括：

若节点为第x个环网的开环点或虚拟节点，则收敛条件为和否则，收敛条件为

其中，为第k次迭代节点i的电压，为第k-1次迭代节点i的电压，为第k次迭代第x个环网的开环点i的电压，为第k次迭代第x个环网的环网虚拟节点i′的电压，ε₁为第一预设收敛精度，ε₂为第二预设收敛精度。

所述步骤4中，调节节点的功率，包括：

当节点为环网的开环点时，按下式调节第k次迭代环网的开环点的功率列向量

当节点为环网的虚拟节点时，按下式调节第k次迭代环网的虚拟节点的功率列向量

当节点为下垂节点时，按下式调节第k次迭代下垂节点的功率列向量

其中，为第k-1次迭代开环点的功率修正值列向量，为第k次迭代环网的功率修正系数列向量，为第k-1次迭代环网虚拟节点的功率修正值列向量，为第k-1次迭代下垂节点的功率修正值列向量，为第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量。

按下式确定第k次迭代环网的功率修正系数列向量和第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量：

上式中，为第k次迭代第h个环网的功率修正系数，为第k次迭代第x个下垂节点的功率修正系数，R_hh为第h个环网与第h个环网之间公共支路的电阻之和，R_Khx为第h个环网支路与第x个下垂节点到平衡节点之间支路的公共电阻之和，K_X为第x个下垂节点的下垂系数，为第k次迭代第h个环网开环点与虚拟节点之间的电压差值，为第k次迭代第x个下垂节点电压与第k-1次迭代第x个下垂节点电压的差值。

例如：对于直流配电网中的P_dc-U_dc下垂节点，设其特性方程为P_dci＝P_dcrefi-(U_dci-U_dcrefi)/K_i，潮流计算时其稳定运行点未知，可先假设其节点注入功率为有功功率参考值，根据每次迭代后的节点电压值修正节点注入功率。

所述步骤5，判断平衡节点和下垂节点是否越限，包括：

当直流配电网的节点中的节点为平衡节点或下垂节点时，满足P_dcmin≤P_dc′≤P_dcmax时，未发生功率越限，输出节点间支路的电流和各节点的电压；满足P_dc′＜P_dcmin时，令P_dc′＝P_dcmin；满足P_dc′＞P_dcmax时，令P_dc′＝P_dcmax；

其中，P_dcmin为平衡节点或下垂节点有功出力的下限值，P_dcmax为平衡节点或下垂节点有功出力的上限值，P_dc′为平衡节点或下垂节点有功出力值。

例如：对于发生功率越限的VSC，其控制方式转换为定有功功率控制，有功控制值取其上下限值。若平衡节点越限，则后备换流站转换为定直流电压控制，平衡节点转移，重新确定网络结构进行潮流计算；若下垂节点越限，则下垂节点数减少，重新形成功率修正矩阵进行潮流计算。

基于上述方法的同一构思，本发明还提供一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算系统，如图3所示，包括：

获取单元，用于获取直流配电网各节点的功率；

第一确定单元，用于初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

第二确定单元，用于根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

判断单元，用于若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至调节单元，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并返回所述第二确定单元；

调节单元，用于若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。

所述第一确定单元包括第一确定模块，用于按下式确定直流配电网的节点关联矩阵A：

其中，n为直流配电网的节点总个数，当节点b与节点c之间有支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为1，当节点b与节点c之间无支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为0，矩阵A中对角线元素为0。

所述第一确定单元，还包括：

初始化模块，用于初始化搜索层数t＝1，环网个数x＝0，以节点编号为s的节点为起始节点开始搜索，第一层搜索时节点s为平衡节点；

搜索模块，用于令直流配电网的节点关联矩阵中a_ss＝1，依次搜索直流配电网的节点关联矩阵中a_s(s-1)...a_sj...a_s2,a_s1；a_(s+1)s...a_is...a_(n-1)s,a_ns；

执行模块，用于当搜索到a_sj＝1时，则将a_sj置为0，若a_jj≠1，则节点j为节点s的子节点，令s＝j，t＝t+1，并返回搜索模块；若a_jj＝1，则将节点j设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点j′，将j′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回搜索模块；

或当搜索到a_is＝1，则将a_is置为0，若a_ii≠1，则节点i为节点s的子节点，令s＝i,t＝t+1,并返回搜索模块；若a_ii＝1，则节点i设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点，将i′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回搜索模块；

或当未搜索到等于1的元素时，若当前搜索层数的节点编号等于平衡节点的节点编号，结束搜索，否则，令s＝f(s)，并令t＝t-1，返回搜索模块；

其中，f(s)为节点s的父节点编号。

所述第二确定单元，包括：

第二确定模块，用于按下式确定第k次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流I_ij ^(k)：

第三确定模块，用于按下式确定第k次迭代节点j的电压

其中，节点j的电压的初始值为平衡节点的电压值，为第k次迭代节点j注入的有功功率，为第k次迭代节点j的电压，为第k次迭代节点m的注入电流，M为节点j所有子节点的集合，m∈M,为第k次迭代节点i的电压，R_ij为节点i和节点j之间支路的电阻，为第k-1次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流，节点i为节点j的父节点，k为迭代次数。

所述判断单元，包括：

判断模块，用于若节点为第x个环网的开环点或虚拟节点，则收敛条件为和否则，收敛条件为

其中，为第k次迭代节点i的电压，为第k-1次迭代节点i的电压，为第k次迭代第x个环网的开环点i的电压，为第k次迭代第x个环网的环网虚拟节点i′的电压，ε₁为第一预设收敛精度，ε₂为第二预设收敛精度；

第一调节模块，用于当节点为环网的开环点时，按下式调节第k次迭代环网的开环点的功率列向量

第二调节模块，用于当节点为环网的虚拟节点时，按下式调节第k次迭代环网的虚拟节点的功率列向量

第三调节模块，用于当节点为下垂节点时，按下式调节第k次迭代下垂节点的功率列向量

其中，为第k-1次迭代开环点的功率修正值列向量，为第k次迭代环网的功率修正系数列向量，为第k-1次迭代环网虚拟节点的功率修正值列向量，为第k-1次迭代下垂节点的功率修正值列向量，为第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量。

第四确定模块，用于按下式确定第k次迭代环网的功率修正系数列向量和第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量：

上式中，为第k次迭代第h个环网的功率修正系数，为第k次迭代第x个下垂节点的功率修正系数，R_hh为第h个环网与第h个环网之间公共支路的电阻之和，R_Khx为第h个环网支路与第x个下垂节点到平衡节点之间支路的公共电阻之和，K_X为第x个下垂节点的下垂系数，为第k次迭代第h个环网开环点与虚拟节点之间的电压差值，为第k次迭代第x个下垂节点电压与第k-1次迭代第x个下垂节点电压的差值。

所述调节单元用于：当直流配电网的节点中的节点为平衡节点或下垂节点时，满足P_dcmin≤P_dc′≤P_dcmax时，输出节点间支路的电流和各节点的电压；满足P_dc′＜P_dcmin时，令P_dc′＝P_dcmin；满足P_dc′＞P_dcmax时，令P_dc′＝P_dcmax；

其中，P_dcmin为平衡节点或下垂节点有功出力的下限值，P_dcmax为平衡节点或下垂节点有功出力的上限值，P_dc′为平衡节点或下垂节点有功出力值。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：获取直流配电网各节点的功率；

步骤2：初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

步骤3：根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

步骤4：若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至步骤5，否则，调节节点的功率,令k＝k+1，并返回所述步骤3；

步骤5：若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按下式确定直流配电网的节点关联矩阵A：

其中，n为直流配电网的节点总个数，当节点b与节点c之间有支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为1，当节点b与节点c之间无支路连接时，矩阵A中的元素a_bc和a_cb均为0，矩阵A中对角线元素为0。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：

步骤(1)：初始化搜索层数t＝1，环网个数x＝0，以节点编号为s的节点为起始节点开始搜索，第一层搜索时节点s为平衡节点；

步骤(2)：令直流配电网的节点关联矩阵中a_ss＝1，依次搜索直流配电网的节点关联矩阵中a_s(s-1)...a_sj...a_s2,a_s1；a_(s+1)s...a_is...a_(n-1)s,a_ns；

步骤(3)：当搜索到a_sj＝1时，则将a_sj置为0，若a_jj≠1，则节点j为节点s的子节点，令s＝j，t＝t+1，并返回步骤(2)；若a_jj＝1，则将节点j设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点j′，将j′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤(2)；

或当搜索到a_is＝1，则将a_is置为0，若a_ii≠1，则节点i为节点s的子节点，令s＝i,t＝t+1,并返回步骤(2)；若a_ii＝1，则节点i设为第x+1个环网的开环点，在节点s后连接虚拟节点，将i′设为第x+1个环网的虚拟节点，令x＝x+1，并返回步骤(2)；

或当未搜索到等于1的元素时，若当前搜索层数的节点编号等于平衡节点的节点编号，结束搜索，否则，令s＝f(s)，并令t＝t-1，返回步骤(2)；

其中，f(s)为节点s的父节点编号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3，包括：

按下式确定第k次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流I_ij ^(k)：

按下式确定第k次迭代节点j的电压

其中，节点j的电压的初始值为平衡节点的电压值，为第k次迭代节点j注入的有功功率，为第k次迭代节点j的电压，为第k次迭代节点m的注入电流，M为节点j所有子节点的集合，m∈M,为第k次迭代节点i的电压，R_ij为节点i和节点j之间支路的电阻，为第k-1次迭代节点i和其子节点j之间支路的电流，节点i为节点j的父节点，k为迭代次数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，判断各节点的电压是否满足收敛条件，包括：

若节点为第x个环网的开环点或虚拟节点，则收敛条件为和否则，收敛条件为

其中，为第k次迭代节点i的电压，为第k-1次迭代节点i的电压，为第k次迭代第x个环网的开环点i的电压，为第k次迭代第x个环网的环网虚拟节点i′的电压，ε₁为第一预设收敛精度，ε₂为第二预设收敛精度。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，调节节点的功率，包括：

当节点为环网的开环点时，按下式调节第k次迭代环网的开环点的功率列向量

当节点为环网的虚拟节点时，按下式调节第k次迭代环网的虚拟节点的功率列向量

当节点为下垂节点时，按下式调节第k次迭代下垂节点的功率列向量

其中，为第k-1次迭代开环点的功率修正值列向量，为第k次迭代环网的功率修正系数列向量，为第k-1次迭代环网虚拟节点的功率修正值列向量，为第k-1次迭代下垂节点的功率修正值列向量，为第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，按下式确定第k次迭代环网的功率修正系数列向量和第k次迭代下垂节点的功率修正系数列向量：

上式中，为第k次迭代第h个环网的功率修正系数，为第k次迭代第x个下垂节点的功率修正系数，R_hh为第h个环网与第h个环网之间公共支路的电阻之和，R_Khx为第h个环网支路与第x个下垂节点到平衡节点之间支路的公共电阻之和，K_X为第x个下垂节点的下垂系数，为第k次迭代第h个环网开环点与虚拟节点之间的电压差值，为第k次迭代第x个下垂节点电压与第k-1次迭代第x个下垂节点电压的差值。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5，包括：

当直流配电网的节点中的节点为平衡节点或下垂节点时，满足P_dcmin≤P_dc′≤P_dcmax时，输出节点间支路的电流和各节点的电压；满足P_dc′＜P_dcmin时，令P_dc′＝P_dcmin；满足P_dc′＞P_dcmax时，令P_dc′＝P_dcmax；

其中，P_dcmin为平衡节点或下垂节点有功出力的下限值，P_dcmax为平衡节点或下垂节点有功出力的上限值，P_dc′为平衡节点或下垂节点有功出力值。

9.一种基于VSC的多端直流配电网潮流计算系统，其特征在于，所述系统包括：

获取单元，用于获取直流配电网各节点的功率；

第一确定单元，用于初始化k＝0，根据直流配电网的节点关联矩阵确定节点间的父子关系；

第二确定单元，用于根据所述节点间的父子关系及各节点的功率迭代确定节点间支路的电流和各节点的电压；

判断单元，用于若所述各节点的电压满足收敛条件，则转至调节单元，否则，调节节点的功率，令k＝k+1，并返回所述第二确定单元；

调节单元，用于若直流配电网的节点中的平衡节点和下垂节点的功率越限，则调节所述平衡节点和下垂节点的功率，返回步骤2，否则，输出节点间支路的电流和各节点的电压。