CN110676837B - 考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法 - Google Patents

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CN110676837B CN201910757016.XA CN201910757016A CN110676837B CN 110676837 B CN110676837 B CN 110676837B CN 201910757016 A CN201910757016 A CN 201910757016A CN 110676837 B CN110676837 B CN 110676837B
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Abstract

本发明提供一种考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，该方法包括对辐射状配电系统和弱环状配电系统电压功率灵敏度的计算方法。本发明利用多智能体系统实现电压功率灵敏度的分布式求取。每个智能体仅需采集其控制区域的测量数据和与相邻智能体通讯，即可计算出系统中的所有电压灵敏度参数，从而减小了控制系统的通讯量，提高了控制系统的可靠性和实时性，为配电系统的快速实时电压控制提供理论支撑。

Description

考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法
技术领域
本发明涉及配电系统电压功率灵敏度计算领域，更具体地，涉及一种考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法。
背景技术
近年来，分布式电源(distributed generation,DG)在配电系统中的渗透率大幅度提高，风力发电和光伏发电等可再生能源具有较强的不确定性和波动性，使得配电系统运行与控制面临诸多挑战。其中，电压控制等问题尤为突出。
现有的电压控制方法可以分为集中式控制和分布式控制。集中式控制方法可利用中央集成控制中心统一调配可控资源以实现全局优化。但是，集中式方法的采集量和通讯量大、硬件延迟久和计算量大等不足随着配电系统复杂程度的增加而越发凸显。为了克服集中式的缺点，分布式思想被广泛地应用于配电系统的优化控制中。
在配电系统中，利用电压功率灵敏度控制电压是一种较为常见的电压控制方法。电压-功率灵敏度表示在当前配电系统运行工况下，某节点注入功率的单位变化所引起的另一节点(也可以为本节点)电压幅值的变化程度。电压-功率灵敏度包括电压-有功功率灵敏度和电压-无功功率灵敏度，分别用
Figure BDA0002169101100000011
和
Figure BDA0002169101100000012
表示。电压控制中心可以基于电压-功率灵敏度信息以及各个节点的功率变化量，对配电系统中电压幅值进行估算从而实现电压控制。传统的电压-功率灵敏度计算方法需要基于当前运行工况下配电系统中各个节点处的注入功率以及所有线路阻抗参数求取雅各比矩阵[12]。然而，这种集中式的控制方法需要大量的时间去进行数据采集与矩阵计算。随着配电系统中可控资源的急剧增加，基于雅各比矩阵的电压-功率灵敏度计算方法已不能很好的适用于配电系统的电压实时控制。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种+定语+名称。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，包括以下步骤：
S1：采集辐射状配电系统的局部信息；
S2：计算辐射状配电网电压-功率灵敏度；
S3：将弱环状配电系统通过弱环拆解原理等效为辐射状配电系统；
S4：计算弱环状配电系统的电压功率灵敏度。
进一步地，辐射状配电系统的局部信息包括辐射状配电网中节点n的电压Vn，节点n的注入有功功率Pn和注入无功功率Qn，从上游支路流入节点n的有功功率Pn,in和无功功率Qn,in，节点n-1与节点n之间的支路电阻Rn和电抗Xn。
进一步地，所述步骤S2的具体过程是：
将辐射状配电网中任意两个节点n和节点m之间的电压-功率灵敏度用
Figure BDA0002169101100000021
表示，其中Vm为节点m处的电压，Pn为节点n的注入有功功率，所述的电压-功率灵敏度
Figure BDA0002169101100000022
的计算方法，是根据节点n和节点m的相对拓扑位置分为以下3种情况进行计算：
a)当节点n在节点m的上游时，计算公式表示如下：
Figure BDA0002169101100000023
式中，Vn为节点n的电压，Vi为节点i的电压，Vn-1为节点n-1的电压，
Figure BDA0002169101100000024
表示因节点i-1及其上游节点注入功率变化所引起的Vi-1的单位变化对Vi的影响程度；
b)当节点n在节点m的上游时，如图2b所示，计算公式表示如下：
Figure BDA0002169101100000025
式中，Pn,in为从上游支路流入节点n的有功功率，Pm,in为从上游支路流入节点m的有功功率，Pi,in为从上游支路流入节点i的有功功率，Pi-1,in为从上游支路流入节点i-1的有功功率，
Figure BDA0002169101100000026
表示由节点n或者节点n下游的节点变化引起的Pi,in的单位功率变化对Pi-1,in的影响程度；
c)节点n与节点m处于不同支路上时，节点e为节点n和节点m两条支路的公共节点，计算公式表示如下
Figure BDA0002169101100000031
式中，Ve为节点e的电压，Pe为节点e的注入有功功率，
Figure BDA0002169101100000032
和
Figure BDA0002169101100000033
分别利用公式(1)和公式(2)求得；
对于辐射状配电系统中的任意节点n，
Figure BDA0002169101100000034
和
Figure BDA0002169101100000035
的计算方式如下：若忽略线路上电压降落的横向分量，有
Figure BDA0002169101100000036
因此，有
Figure BDA0002169101100000037
若节点0为平衡节点，有
Figure BDA0002169101100000038
恒成立，对于任意i，有
Figure BDA0002169101100000039
表示为
Figure BDA00021691011000000310
由于
Figure BDA00021691011000000311
将公式(6)进行整理后，
Figure BDA00021691011000000312
表示为
Figure BDA00021691011000000313
考虑节点n与节点n-1之间线路的网络损耗，有
Figure BDA00021691011000000314
Figure BDA00021691011000000315
可表示为：
Figure BDA0002169101100000041
Figure BDA0002169101100000042
可由由公式(5)配电系统实时量测值直接计算得出，
Figure BDA0002169101100000043
和
Figure BDA0002169101100000044
采用迭代的方法进行计算，在第一轮迭代计算中，设定线路损耗为定值，即
Figure BDA0002169101100000045
Figure BDA0002169101100000046
此时，
Figure BDA0002169101100000047
近似值
Figure BDA0002169101100000048
表示为：
Figure BDA0002169101100000049
第二轮迭代计算，是利用第一轮迭代的结果，即将公式(10)代入公式(9)，此时，
Figure BDA00021691011000000410
表示为：
Figure BDA00021691011000000411
再将公式(11)代入公式(10)即得到逼近精确的电压-功率灵敏度
Figure BDA00021691011000000412
进一步地，所述步骤S3的具体过程是：
弱环状配电系统中的任意弱环上的任一支路可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解，为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：1)新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系；2)新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等；
在弱环网配电系统中，支路L(g,f)处于某一环路中，线路L(g,f)可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解，将系统等效配电系统，为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：
原则1:新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系，节点g为虚拟节点g'的原始节点，若线路L(g,f)上的传输功率为Pfg+jQfg，方向为从节点f到节点g，则节点g处的附加注入功率为Pfg+jQfg，且节点g'处的注入功率为-(Pfg+jQfg)，从而保证了等效前后的网络功率一致性；
原则2：新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等，节点g与虚拟节点g'处的电压值需要始终保持相等的关系，即Vg＝Vg’，从而保证等效前后的网络电压一致性。
进一步地，所述步骤S4的具体过程是：
对任意一个含有NL个环网的弱环网配电系统，以任意节点n和节点m之间的电压-有功功率灵敏度
Figure BDA0002169101100000051
为例，对弱环网配电系统的电压-功率灵敏度计算进行分析，在等效为辐射状配电系统的过程中，将所增加的NL个虚拟节点分别命名为：L1'、L2'、…、LNL'，他们所对应的原始节点分别为:L1、L2、…、LNL，弱环网配电系统中节点m与节点n之间的电压-有功功率灵敏度用
Figure BDA0002169101100000052
来表示，
Figure BDA0002169101100000053
的推导过程如下，
Figure BDA0002169101100000054
可表示为
Figure BDA0002169101100000055
有
Figure BDA0002169101100000056
公式(12)可简化为
Figure BDA0002169101100000057
由于
Figure BDA0002169101100000061
可得
Figure BDA0002169101100000062
将公式(16)带入公式(15)，有
Figure BDA0002169101100000063
由于公式(17)中的所有灵敏度参数均为辐射状配电系统中的电压功率灵敏度参数，可利用辐射状配电系统电压功率灵敏度分布式计算方法求取，公式(17)为含有NL个方程的NL+1元一次方程组，对于任意i，ΔPLi均与ΔPn呈比例关系，有
Figure BDA0002169101100000064
式中，系数ai可以通过求解方程组(17)得出，结合公式(14)和公式(18)，弱环网配电系统中
Figure BDA0002169101100000065
可表示
Figure BDA0002169101100000066
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明的配电系统电压功率灵敏度分布式计算方法，包括对辐射状配电系统和弱环状配电系统电压功率灵敏度的计算方法。本发明利用多智能体系统实现电压功率灵敏度的分布式求取。每个智能体仅需采集其控制区域的测量数据和与相邻智能体通讯，即可计算出系统中的所有电压灵敏度参数，从而减小了控制系统的通讯量，提高了控制系统的可靠性和实时性，为配电系统的快速实时电压控制提供理论支撑。
附图说明
图1是一条简化的配电系统馈线示意图；
图2a是节点m在节点n下游时的辐射状配电系统拓扑示意图；
图2b是节点m在节点n上游时的辐射状配电系统拓扑示意图；
图2c是节点m和节点n在不同支路时的辐射状配电系统拓扑示意图；
图3是弱环网配电系统中弱环拆解示意图；
图4是调整后的IEEE33节点拓扑图；
图5是分布式电源和负荷的日功率曲线；
图6是微网的联络线日功率曲线；
图7是13:10时刻电压控制效果曲线。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明提供一种考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，主要研究多智能体系统基于局部量测信息和局部通讯信息，在分布式框架下，实现对辐射状配电系统和弱环状配电系统的电压功率灵敏度分布式计算。为配电系统电压控制中心的后续电压控制提供电压功率灵敏度信息的理论支撑。
本发明的一种考虑辐射状和弱环状配电系统的电压功率灵敏度分布式计算方法，包括，多智能体系统中每个智能体对所控制的配电系统进行局部信息采集以及各智能体之间的信息交互实现对辐射状和弱环状配电系统电压-功率灵敏度的分布式计算。针对辐射状配电系统，各个智能体对所控制区域的节点电压、节点注入功率和支路功率进行采集，并基于采集信息与相邻多智能体进行信息交互，通过一系列迭代过程实现对辐射状配电系统的电压功率灵敏度分布式计算；针对弱环状配电系统，多智能体系统首先利用弱环网络拆解原理，将弱环配电网络拆解成等效辐射状网络，并基于辐射状网络电压功率灵敏度分布式计算方法实现对弱环状配电系统电压功率灵敏度的分布式计算。从而为配电系统电压控制提供灵敏度信息的理论支撑。具体包括如下步骤：
1)每个智能体采集所控制的配电系统的局部信息；
所述的局部信息，如图1所示，包括：节点n的电压Vn，节点n的注入有功功率Pn和注入无功功率Qn，从上游支路流入节点n的有功功率Pn,in和无功功率Qn,in，节点n-1与节点n之间的支路电阻Rn和电抗Xn。
2)计算辐射状配电网电压-功率灵敏度；包括：
将辐射状配电网中任意两个节点n和节点m之间的电压-功率灵敏度用
Figure BDA0002169101100000071
表示，其中Vm为节点m处的电压，Pn为节点n的注入有功功率，所述的电压-功率灵敏度
Figure BDA0002169101100000072
的计算方法，是根据节点n和节点m的相对拓扑位置分为以下3种情况进行计算：
a)当节点n在节点m的上游时，如图2a所示，计算公式表示如下：
Figure BDA0002169101100000081
式中，Vn为节点n的电压，Vi为节点i的电压，Vn-1为节点n-1的电压，
Figure BDA0002169101100000082
表示因节点i-1及其上游节点注入功率变化所引起的Vi-1的单位变化对Vi的影响程度；
b)当节点n在节点m的上游时，如图2b所示，计算公式表示如下：
Figure BDA0002169101100000083
式中，Pn,in为从上游支路流入节点n的有功功率，Pm,in为从上游支路流入节点m的有功功率，Pi,in为从上游支路流入节点i的有功功率，Pi-1,in为从上游支路流入节点i-1的有功功率，
Figure BDA0002169101100000084
表示由节点n或者节点n下游的节点变化引起的Pi,in的单位功率变化对Pi-1,in的影响程度；
c)节点n与节点m处于不同支路上时，如图2c所示，节点e为节点n和节点m两条支路的公共节点，计算公式表示如下
Figure BDA0002169101100000085
式中，Ve为节点e的电压，Pe为节点e的注入有功功率，
Figure BDA0002169101100000086
和
Figure BDA0002169101100000087
分别利用公式(1)和公式(2)求得。
对于辐射状配电系统中的任意节点n，
Figure BDA0002169101100000088
和
Figure BDA0002169101100000089
的计算方式如下：若忽略线路上电压降落的横向分量，有
Figure BDA00021691011000000810
因此，有
Figure BDA00021691011000000811
若节点0为平衡节点，有
Figure BDA0002169101100000091
恒成立。对于任意i，有
Figure BDA0002169101100000092
可表示为
Figure BDA0002169101100000093
由于
Figure BDA0002169101100000094
将公式(6)进行整理后，
Figure BDA0002169101100000095
可表示为
Figure BDA0002169101100000096
考虑节点n与节点n-1之间线路的网络损耗，有
Figure BDA0002169101100000097
Figure BDA0002169101100000098
可表示为：
Figure BDA0002169101100000099
Figure BDA00021691011000000910
可由由公式(5)配电系统实时量测值直接计算得出，
Figure BDA00021691011000000911
和
Figure BDA00021691011000000912
采用迭代的方法进行计算。在第一轮迭代计算中，设定线路损耗为定值，即
Figure BDA00021691011000000913
Figure BDA00021691011000000914
此时，
Figure BDA00021691011000000915
近似值
Figure BDA00021691011000000916
表示为：
Figure BDA00021691011000000917
第二轮迭代计算，是利用第一轮迭代的结果，即将公式(10)代入公式(9)，此时，
Figure BDA0002169101100000101
表示为：
Figure BDA0002169101100000102
再将公式(11)代入公式(10)即得到逼近精确的电压-功率灵敏度
Figure BDA0002169101100000103
3)弱环状配电系统通过弱环拆解原理等效为辐射状配电系统；包括：
弱环状配电系统中的任意弱环上的任一支路可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解。为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：1)新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系；2)新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等。
在如图3a所示的弱环网配电系统中，支路L(g,f)处于某一环路中。线路L(g,f)可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解，将系统等效如图3b所示的配电系统。为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：
原则1:新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系。如图3所示，节点g为虚拟节点g'的原始节点。若线路L(g,f)上的传输功率为Pfg+jQfg，方向为从节点f到节点g，则节点g处的附加注入功率为Pfg+jQfg，且节点g'处的注入功率为-(Pfg+jQfg)。从而保证了等效前后的网络功率一致性。
原则2：新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等。如图3-3所示，节点g与虚拟节点g'处的电压值需要始终保持相等的关系，即Vg＝Vg’。从而保证等效前后的网络电压一致性。
4)弱环状配电系统的电压功率灵敏度分布式求取算法。如图3所示，包括：
对任意一个含有NL个环网的弱环网配电系统，以任意节点n和节点m之间的电压-有功功率灵敏度
Figure BDA0002169101100000104
为例，对弱环网配电系统的电压-功率灵敏度计算进行分析。在等效为辐射状配电系统的过程中，将所增加的NL个虚拟节点分别命名为:L1'、L2'、…、LNL'，他们所对应的原始节点分别为:L1、L2、…、LNL。弱环网配电系统中节点m与节点n之间的电压-有功功率灵敏度用
Figure BDA0002169101100000111
来表示。
Figure BDA0002169101100000112
的推导过程如下，
Figure BDA0002169101100000113
可表示为
Figure BDA0002169101100000114
有
Figure BDA0002169101100000115
公式(12)可简化为
Figure BDA0002169101100000116
由于
Figure BDA0002169101100000117
可得
Figure BDA0002169101100000118
将公式(16)带入公式(15)，有
Figure BDA0002169101100000119
由于公式(17)中的所有灵敏度参数均为辐射状配电系统中的电压功率灵敏度参数，可利用辐射状配电系统电压功率灵敏度分布式计算方法求取。公式(17)为含有NL个方程的NL+1元一次方程组。对于任意i，ΔPLi均与ΔPn呈比例关系，有
Figure BDA00021691011000001110
式中，系数ai可以通过求解方程组(17)得出。结合公式(14)和公式(18)，弱环网配电系统中
Figure BDA00021691011000001111
可表示
Figure BDA0002169101100000121
本发明利用调整后的IEEE33节点配电网对所提出的电压控制方法进行验证，网络拓扑如图4所示。系统中，节点12处负荷的功率随着时间变化，其他负荷功率值恒定。DGs和节点12处的负荷24小时功率变化情况如图5所示。节点8、14、29处接有微网，三个微网具有电压调节的功能。三处微网的日联络线功率变化曲线如图6所示。功率为正时，微网向配电网注入功率；功率为负时，微网从配电网吸收功率。电压控制系统的电压控制范围为[0.95,1.05]。
以时刻13:10为例，电压控制系统检测到系统出现了电压越上限现象，启动多智能体系统，利用电压功率灵敏度控制方法对配电系统所有节点电压-三个微网功率灵敏度参数进行计算。存在电压越上界的节点电压及其对应电压功率灵敏度信息如表1所示。同样采取时刻13：10，利用雅各比矩阵对配电系统的电压功率灵敏度进行求取并与分布式电压功率灵敏度进行对比，最大误差出现在
Figure BDA0002169101100000122
利用雅各比矩阵计算出的
Figure BDA0002169101100000123
与本专利所提出的分布式计算方法误差为3.04％。因此，可证明本专利所提出的电压功率灵敏度分布式计算方法的有效性和可行性。
表1是13:10时刻存在电压越上界的节点电压及其对应电压功率灵敏度信息
Figure BDA0002169101100000124
电压控制系统根据电压灵敏度信息对节点8、14、29处的微电网联络线功率进行调节，电压控制前后的电压分布曲线如图7所示。图7显示电压控制系统基于灵敏度信息，解决了配电系统的电压越界问题。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集辐射状配电系统的局部信息；
S2：计算辐射状配电网电压-功率灵敏度；
S3：将弱环状配电系统通过弱环拆解原理等效为辐射状配电系统；
S4：计算弱环状配电系统的电压功率灵敏度；
辐射状配电系统的局部信息包括辐射状配电网中节点n的电压Vn，节点n的注入有功功率Pn和注入无功功率Qn，从上游支路流入节点n的有功功率Pn,in和无功功率Qn,in，节点n-1与节点n之间的支路电阻Rn和电抗Xn；
所述步骤S2的具体过程是：
将辐射状配电网中任意两个节点n和节点m之间的电压-功率灵敏度用
Figure FDA0003034039880000011
表示，其中Vm为节点m处的电压，Pn为节点n的注入有功功率，所述的电压-功率灵敏度
Figure FDA0003034039880000012
的计算方法，是根据节点n和节点m的相对拓扑位置分为以下3种情况进行计算：
a)当节点n在节点m的上游时，计算公式表示如下：
Figure FDA0003034039880000013
式中，Vn为节点n的电压，Vi为节点i的电压，Vn-1为节点n-1的电压，
Figure FDA0003034039880000014
表示因节点i-1及其上游节点注入功率变化所引起的Vi-1的单位变化对Vi的影响程度；
b)当节点n在节点m的下游时，计算公式表示如下：
Figure FDA0003034039880000015
式中，Pn,in为从上游支路流入节点n的有功功率，Pm,in为从上游支路流入节点m的有功功率，Pi,in为从上游支路流入节点i的有功功率，Pi-1,in为从上游支路流入节点i-1的有功功率，
Figure FDA0003034039880000016
表示由节点n或者节点n下游的节点变化引起的Pi,in的单位功率变化对Pi-1,in的影响程度；
c)节点n与节点m处于不同支路上时，节点e为节点n和节点m两条支路的公共节点，计算公式表示如下
Figure FDA0003034039880000017
式中，Ve为节点e的电压，Pe为节点e的注入有功功率，
Figure FDA0003034039880000018
和
Figure FDA0003034039880000019
分别利用公式(1)和公式(2)求得；
对于辐射状配电系统中的任意节点n，
Figure FDA0003034039880000021
和
Figure FDA0003034039880000022
的计算方式如下：若忽略线路上电压降落的横向分量，有
Figure FDA0003034039880000023
因此，有
Figure FDA0003034039880000024
若节点0为平衡节点，有
Figure FDA0003034039880000025
恒成立，对于任意i，有
Figure FDA0003034039880000026
Figure FDA0003034039880000027
表示为
Figure FDA0003034039880000028
由于
Figure FDA0003034039880000029
将公式(6)进行整理后，
Figure FDA00030340398800000210
表示为
Figure FDA00030340398800000211
考虑节点n与节点n-1之间线路的网络损耗，有
Figure FDA00030340398800000212
Figure FDA00030340398800000213
可表示为：
Figure FDA00030340398800000214
Figure FDA00030340398800000215
可由公式(5)配电系统实时量测值直接计算得出，
Figure FDA00030340398800000216
和
Figure FDA00030340398800000217
采用迭代的方法进行计算，在第一轮迭代计算中，设定线路损耗为定值，即
Figure FDA0003034039880000031
Figure FDA0003034039880000032
此时，
Figure FDA0003034039880000033
近似值
Figure FDA0003034039880000034
表示为：
Figure FDA0003034039880000035
第二轮迭代计算，是利用第一轮迭代的结果，即将公式(10)代入公式(9)，此时，
Figure FDA0003034039880000036
表示为：
Figure FDA0003034039880000037
再将公式(11)代入公式(10)即得到逼近精确的电压-功率灵敏度
Figure FDA0003034039880000038
2.根据权利要求1所述的考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程是：
弱环状配电系统中的任意弱环上的任一支路可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解，为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：1)新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系；2)新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等；
在弱环网配电系统中，支路L(g,f)处于某一环路中，支路L(g,f)可以通过增加一个虚拟节点的方式将其所在的环网进行拆解，将系统等效配电系统，为了使得环网拆解前后的两个系统具有相同的电力特性，在环网拆解的过程中需要遵循以下原则：
原则1:新增加的虚拟节点处的注入功率需要与原始网络中对应节点的附加注入功率保持大小相等，方向相反的关系，节点g为虚拟节点g'的原始节点，若支路L(g,f)上的传输功率为Pfg+jQfg，方向为从节点f到节点g，则节点g处的附加注入功率为Pfg+jQfg，且节点g'处的注入功率为-(Pfg+jQfg)，从而保证了等效前后的网络功率一致性；
原则2：新增加的虚拟节点处的电压需要与原始网络中对应节点的电压保持相等，节点g与虚拟节点g'处的电压值需要始终保持相等的关系，即Vg＝Vg’，从而保证等效前后的网络电压一致性。
3.根据权利要求2所述的考虑分布式计算框架的配电系统电压功率灵敏度计算方法，其特征在于，所述步骤S4的具体过程是：
对任意一个含有NL个环网的弱环网配电系统，任意节点n和节点m之间的电压-有功功率灵敏度
Figure FDA0003034039880000041
对弱环网配电系统的电压-功率灵敏度计算进行分析，在等效为辐射状配电系统的过程中，将所增加的NL个虚拟节点分别命名为：L1'、L2'、…、LNL'，他们所对应的原始节点分别为:L1、L2、…、LNL，弱环网配电系统中节点m与节点n之间的电压-有功功率灵敏度用
Figure FDA0003034039880000042
来表示，
Figure FDA0003034039880000043
的推导过程如下，
Figure FDA0003034039880000044
可表示为
Figure FDA0003034039880000045
有
Figure FDA0003034039880000046
公式(12)可简化为
Figure FDA0003034039880000047
由于
Figure FDA0003034039880000048
可得
Figure FDA0003034039880000049
将公式(16)带入公式(15)，有
Figure FDA00030340398800000410
由于公式(17)中的所有灵敏度参数均为辐射状配电系统中的电压功率灵敏度参数，可利用辐射状配电系统电压功率灵敏度分布式计算方法求取，公式(17)为含有NL个方程的NL+1元一次方程组，对于任意i，
Figure FDA00030340398800000411
均与ΔPn呈比例关系，有
Figure FDA00030340398800000412
式中，系数ai可以通过求解方程组(17)得出，结合公式(14)和公式(18)，弱环网配电系统中
Figure FDA0003034039880000051
可表示
Figure FDA0003034039880000052
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基于C++Builder与Matlab的配电网无功优化软件设计;颜伟等;《电工技术杂志》;20031231(第12期);第43-46页 *

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