CN111668843A - 基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法 - Google Patents

基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法。本发明首先在相分量模型时将单相节点向三相节点等效形成三相对称的低压配电网络,其次将配电网络的相分量模型参数转变成序分量模型参数后采用前推后代法进行潮流计算,得到的潮流结果再转换成相分量模型,最后通过之前等效的上级三相节点潮流结果及参数求解单相节点潮流。本发明方法通过对不对称部分采用相分量法,对对称部分采用序分量法,使得低压配电网也可应用对称分量法,且求解过程中减少了系统参与潮流计算的节点数,单相节点数越多,降维效果越好,潮流计算速度越快。

Description

基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法
技术领域
本发明属于电力系统潮流计算领域,涉及低压台区配电网潮流计算方法,具体涉及一种基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法。
背景技术
对称分量法又称序分量法,由Fortescue在1918年提出并证明:任何一组不对称n维相量组都能转换成n-1个n维对称序分量和1个零序分量。是电力系统中分析对称系统不对称运行状态的一种基本方法。
低压配电网潮流计算是分析低压配电网结构是否合理、用户使用功率分布是否合理,为低压配电网的态势监控提供一定的支撑。
低压配电网主要采用相分量模型进行潮流计算,鲜少有采用序分量模型进行潮流计算的。相分量模型在相域空间直接建模,物理意义明确,易处理不对称元件和负荷,进行整体的三相潮流计算。但是即使是对称元件,该方法的三相也不能解耦,导致潮流计算时导纳矩阵稀疏度低,计算量较大、计算效率不高。序分量模型根据对称分量原理,将网络分解为正、负、零序网络,具有计算量小,占用内存少,计算速度快的优点。由于低压配电网单相用户的大量存在导致低压配电网拓扑不对称、且负荷本身也不对称,很难将对称分量法应用于低压配电网。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出了一种基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法。
本发明是目的是将序分量法应用于低压配电网,从而提高低压配电网潮流计算效率。具体思路是:低压配电网具有主干线路对称,仅仅是连接负载的枝干线路不对称的特点。利用这个特点将单相负载采用替代定理将连接单相负载的支路负荷全部用连接单相负荷的三相主干节点负荷代替,而三相负载由于三相参数对称不需要进行等效,因而低压配电网只剩下三相参数对称的部分,且这一部分可以应用对称分量法。同时本发明中方法可以将系统中的参与潮流计算的节点个数减少,达到降维的作用,从而提高计算效率。
本发明方法首先在相分量模型时将单相节点向三相节点等效形成三相对称的低压配电网络,其次将配电网络的相分量模型参数转变成序分量模型参数后采用前推后代法进行潮流计算,得到的潮流结果再转换成相分量模型,最后通过之前等效的上级三相节点潮流结果及参数求解单相节点潮流。具体步骤如下:
步骤一:将单相节点向上级三相节点等效,形成三相对称网络,并计算等效节点的参数;
假设节点j为末梢用户,即代表单相用户的节点,节点i为连接单相用户的主干节点,则节点i的功率由节点j的有功功率、无功功率和电压三个参数,由下式得出:
Figure BDA0002498320530000021
Figure BDA0002498320530000022
其中,Ploss·ij和Qloss·ij分别为线路有功、无功损耗,Pi和Qi分别为节点i的有功、无功功率,rij和xij分别为线路电阻和电抗,Pj、Qj和Uj分别为节点j的有功功率、无功功率和节点电压。
步骤二:将相分量模型转换成序分量模型;具体为:
2.1相分量和序分量的转换关系
电力系统多为三相,用下标a、b、c分表表示三个相分量,用下标1、2、0分表表示正序、负序和零序分量;设
Figure BDA0002498320530000023
分别为相分量坐标下的电压或者电流;
Figure BDA0002498320530000024
Figure BDA0002498320530000025
分别表示A相的正序、零序和负序分量,
Figure BDA0002498320530000026
Figure BDA0002498320530000027
分别表示B相和C相的正序、负序和零序分量;在对称分量法中,通常取A相作为基准相,即取A相的正序、负序和零序分量作为代表,并记
Figure BDA0002498320530000028
因此相分量和序分量之间存在如下转换关系:
Figure BDA0002498320530000029
上式中,α为旋转因子,且
Figure BDA0002498320530000031
可简写为:
Fabc=TF120
上式中,矩阵T为变换矩阵;显然,矩阵T为可逆矩阵,那么上式的逆关系为:
Figure BDA0002498320530000032
逆关系式可简写为:
F120=T-1Fabc
其中Fabc为相分量坐标下的三相电压或三相电流,F120为序分量坐标下的三相电压或三相电流;
2.2线路的序阻抗
相分量坐标下的线路阻抗矩阵为:
Figure BDA0002498320530000033
其中,
Figure BDA0002498320530000034
表示A相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000035
表示B相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000036
表示C相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000037
表示A相线路末端电压,
Figure BDA0002498320530000038
表示B相线路末端电压,
Figure BDA0002498320530000039
表示C相线路末端电压,
Figure BDA00024983205300000310
表示A相线路电流,
Figure BDA00024983205300000311
表示B相线路电流,
Figure BDA00024983205300000312
表示C相线路电流;线路参数对称,有Zaa=Zbb=Zcc=Zs为线路自阻抗,Zab=Zac=Zbc=Zm为线路互阻抗,上式可写为:
Figure BDA00024983205300000313
即:
Figure BDA0002498320530000041
其中
Figure BDA0002498320530000042
表示线路首端三相电压,
Figure BDA0002498320530000043
表示线路末端三相电压,Zabc表示三相线路阻抗,
Figure BDA0002498320530000044
表示三相线路电流;
转换成序分量坐标下的线路关系为:
Figure BDA0002498320530000045
其中
Figure BDA0002498320530000046
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure BDA0002498320530000047
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure BDA0002498320530000048
表示序分量坐标下的线路三相电流;
那么序阻抗矩阵为:
Figure BDA0002498320530000049
其中,正序阻抗与负序阻抗相等,即Z1=Z2=Zs-Zm;零序阻抗为Z0=Zs+2Zm;其中Z120表示序阻抗矩阵。
步骤三:通过前推回代法潮流计算得出各节点电压、支路电流;
(1)首先设置网络中所有节点的初始电压均为的额定电压,然后找到网络中的末梢节点(节点类型为1),并将其作为起始点,则可根据欧姆定律求出其注入电流如下:
Figure BDA00024983205300000410
其中,
Figure BDA00024983205300000411
表示节点i的注入电流,
Figure BDA00024983205300000412
表示节点i的电压,
Figure BDA00024983205300000413
表示节点i的复功率的共轭复数,Pi表示节点i的有功功率,Qi表示节点i的无功功率;
2)找到各支路的首尾节点,则该支路的支路电流即尾节点连接的各个支路的电流之和:
Figure BDA0002498320530000051
其中,节点i是节点j的父节点,上标k是迭代次数,
Figure BDA0002498320530000052
表示节点i到节点j的支路电流,
Figure BDA0002498320530000053
表示节点j的注入电流,
Figure BDA0002498320530000054
表示节点j流向连接节点j的各支路电流;
3)已知根节点的电压,则根据路径搜索算法和欧姆定律逐个求得各个子节点的节点电压:
Figure BDA0002498320530000055
其中,i是j的父节点,Zij是节点i是节点j之间支路的阻抗;由上式可以逐个求得各个节点的电压,直到末端电压为止;至此,完成了一次完整的前推回代的迭代过程;
4)计算每次迭代过后电压差值:
Figure BDA0002498320530000056
则电压差的最大值为
Figure BDA0002498320530000057
5)收敛条件为:
Figure BDA0002498320530000058
当达到上式的收敛要求时,结束计算并输出结果,否则,重复步骤1)到5)直到满足收敛条件为之。
步骤四:将基于序分量法的潮流计算结果转换成相分量数据;
根据(*)式可将序分量转换成相分量。
步骤五:根据相分量潮流结果求单相节点参数,具体为:
潮流计算可求得所有节点的电压、有功功率和无功功率;假设单相节点的上级三级节点为i,单相节点为j,节点i到节点j的等值电路;那么节点i到节点j的电压降落为:
Figure BDA0002498320530000059
其中,ΔUi表示节点i到节点j的电压降落横分量,δUi表示节点i到节点j的电压降落纵分量,R线路电阻,X表示线路电抗;
因此节点j的相电压和节点j与节点i的相位差为:
Figure BDA0002498320530000061
Figure BDA0002498320530000062
其中,θ表示节点j与节点i的相位差。
本发明方法通过对不对称部分采用相分量法,对对称部分采用序分量法,使得低压配电网也可应用对称分量法,且求解过程中减少了系统参与潮流计算的节点数,单相节点数越多,降维效果越好,潮流计算速度越快。
附图说明
图1为本发明节点等效示意图;
图2为本发明中三相线路示意图;
图3为本发明通过三相节点数据求解单相节点数据方法示意图;
图4为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
步骤一:将单相节点向上级三相节点等效
1.1节点等效方法
低压配电网末端连接着用户的负载,拓扑通常因为单相用户和三相用户的存在导致网络参数不对称,使得对称分量法解耦失败。相序混合法可以用于求解低压配电网潮流,即单相用户之间分布分散,线与线之间没有耦合,可以采用相坐标系来计算;三相参数对称部分可以采用序分量法来计算。
图1(a)所示9节点配电网拓扑,其中黑色实心圆表示主干线路节点,图中为节点0-5,;空心圆中加一个实心圆表示三相用户,图中为节点6;空心圆表示单相用户,图中为节点7-8。图1(b)为将单相用户等效后的配电网拓扑,等效后网络只有7个节点,即实现了减少系统潮流计算节点个数。
替代定理表明:任一线性电路中的一个支路两端有电压u,其中有电流i时,此支路可以用一个电压为u的电压源或电流为i的电流源代替。此电压源或电流源的参考方向与被替代的支路电压或电流参考方向相同。图1中,节点4通过替代定理代替节点8,即在潮流计算的初始,节点8给节点4注入了功率;同理,节点7给节点2注入了初始功率。与节点4不同的是,节点2并不是末梢节点,在计算节点2的功率的时候,除了节点7到节点2的初始注入功率,还要加上来自节点3和节点5的功率。具体等效节点的参数计算见1.2。
1.2等效节点的参数计算
由于低压配电网电压等级低,可忽略线路的对地并联导纳;已知智能电表每15分钟采集一次数据,采集的数据包含电压、电流、瞬时有功和瞬时无功等数据。假设节点j为末梢用户,即代表单相用户的节点,节点i为连接单相用户的主干节点,则节点i的功率可由节点j的有功功率、无功功率和电压三个参数可由下式得出:
Figure BDA0002498320530000071
Figure BDA0002498320530000072
其中,Ploss·ij和Qloss·ij分别为线路有功、无功损耗,Pi和Qi分别为节点i的有功、无功功率,rij和xij分别为线路电阻和电抗,Pj、Qj和Uj分别为节点j的有功功率、无功功率和节点电压。
1.3网络节点降维效果
假设低压配电网三相四线主干线节点数为N,三相用户总数为D3,单相用户的分相用户数分别为D1a、D1b、D1c;为实现三相参数对称部分,则所有单相节点都需要扩展为三相节点,并假设缺相的负荷为0,转换后的三相网络节点总数为:
Mn0=N+D3+D1a+D1b+D1c
Mn0为相分量参数节点总数;而序分量参数节点总数Ms0=3Mn0
若所有单相用户节点被集聚到相应的上级节点后,则三相网络节点总数为:
Mn1=N+D3
单相节点集聚后,相分量参数和序分量参数总数分别为Mn1和3Mn1,无论是相分量或序分量计算,节点降维比例ε为:
ε=(N+D3)/(N+D3+D1a+D1b+D1c)
因此本发明方法对于单相节点占比高的台区,其降维效果会十分显著。
步骤二:将相分量模型转换成序分量模型
2.1相分量和序分量的转换关系
电力系统多为三相,用下标a、b、c分表表示三个相分量,用下标1、2、0分表表示正序、负序和零序分量。设
Figure BDA0002498320530000081
分别为相分量坐标下的电压或者电流;
Figure BDA0002498320530000082
Figure BDA0002498320530000083
分别表示A相的正序、零序和负序分量,
Figure BDA0002498320530000084
Figure BDA0002498320530000085
分别表示B相和C相的正序、负序和零序分量。在对称分量法中,通常取A相作为基准相,即取A相的正序、负序和零序分量作为代表,并记
Figure BDA0002498320530000086
因此相分量和序分量之间存在如下转换关系:
Figure BDA0002498320530000087
上式中,α为旋转因子,且
Figure BDA0002498320530000088
可简写为:
Fabc=TF120
其中Fabc为相分量坐标下的三相电压或三相电流,F120为序分量坐标下的三相电压或三相电流;
上式中,矩阵T为变换矩阵。显然,矩阵T为可逆矩阵,那么上式的逆关系为:
Figure BDA0002498320530000089
逆关系式可简写为:
F120=T-1Fabc
2.2线路的序阻抗
图2为对称三相线路示意图,相分量坐标下的线路阻抗矩阵为:
Figure BDA0002498320530000091
其中,
Figure BDA0002498320530000092
表示A相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000093
表示B相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000094
表示C相线路首端电压,
Figure BDA0002498320530000095
表示A相线路末端电压,
Figure BDA0002498320530000096
表示B相线路末端电压,
Figure BDA0002498320530000097
表示C相线路末端电压,
Figure BDA0002498320530000098
表示A相线路电流,
Figure BDA0002498320530000099
表示B相线路电流,
Figure BDA00024983205300000910
表示C相线路电流;线路参数对称,有Zaa=Zbb=Zcc=Zs为线路自阻抗,Zab=Zac=Zbc=Zm为线路互阻抗,上式可写为:
Figure BDA00024983205300000911
即:
Figure BDA00024983205300000912
其中
Figure BDA00024983205300000913
表示线路首端三相电压,
Figure BDA00024983205300000914
表示线路末端三相电压,Zabc表示三相线路阻抗,
Figure BDA00024983205300000915
表示三相线路电流;
转换成序分量坐标下的线路关系为:
Figure BDA00024983205300000916
其中
Figure BDA00024983205300000917
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure BDA00024983205300000918
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure BDA00024983205300000919
表示序分量坐标下的线路三相电流;
那么序阻抗矩阵为:
Figure BDA0002498320530000101
其中,正序阻抗与负序阻抗相等,即Z1=Z2=Zs-Zm;零序阻抗为Z0=Zs+2Zm;其中Z120表示序阻抗矩阵。
步骤三:前推回代法潮流计算
(1)首先设置网络中所有节点的初始电压均为的额定电压,然后找到网络中的末梢节点(节点类型为1),并将其作为起始点,则可根据欧姆定律求出其注入电流如下:
Figure BDA0002498320530000102
其中,
Figure BDA0002498320530000103
表示节点i的注入电流,
Figure BDA0002498320530000104
表示节点i的电压,
Figure BDA0002498320530000105
表示节点i的复功率的共轭复数,Pi表示节点i的有功功率,Qi表示节点i的无功功率。
2)找到各支路的首尾节点,则该支路的支路电流为尾节点的注入电流与连接尾节点的各支路的支路电流之和:
Figure BDA0002498320530000106
其中,节点i是节点j的父节点,上标k是迭代次数,
Figure BDA0002498320530000107
表示节点i到节点j的支路电流,
Figure BDA0002498320530000108
表示节点j的注入电流,
Figure BDA0002498320530000109
表示节点j流向连接节点j的各支路电流。
3)已知根节点的电压,则根据路径搜索算法和欧姆定律逐个求得各个子节点的节点电压:
Figure BDA00024983205300001010
其中,i是j的父节点,Zij是节点i与节点j之间支路的线路阻抗,
Figure BDA00024983205300001011
表示节点j的节点电压。由上式我们可以逐个求得各个节点的电压,直到末端电压为止。至此,我们完成了一次完整的前推回代的迭代过程。
4)计算每次迭代过后电压差值:
Figure BDA0002498320530000111
其中,上标k表示第k次迭代,上标k+1表示第k+1迭代,
Figure BDA0002498320530000112
表示第k+1次迭代以后的电压差值。
那么电压差的最大值为
Figure BDA0002498320530000113
5)收敛条件为:
Figure BDA0002498320530000114
其中,ε表示收敛精度。
当达到上式的收敛要求时,结束计算并输出结果,否则,重复步骤1)到步骤5)直到满足收敛条件为之。
步骤四:将基于序分量法的潮流计算结果转换成相分量数据
根据(*)式可将序分量转换成相分量。
步骤五:根据相分量潮流结果求单相节点参数
潮流计算可求得所有节点的电压、有功功率和无功功率。假设单相节点的上级三级节点为i,单相节点为j,节点i到节点j的等值电路如图3所示。那么节点i到节点j的电压降落为:
Figure BDA0002498320530000115
其中,ΔUi表示节点i到节点j的电压降落横分量,δUi表示节点i到节点j的电压降落纵分量,R线路电阻,X表示线路电抗。
因此节点j的相电压和节点j与节点i的相位差为:
Figure BDA0002498320530000116
Figure BDA0002498320530000117
其中,θ表示节点j与节点i的相位差。
如图4所示的基于相序混合法的低压配电网潮流计算流程图。
步骤一:读入原始用户电气数据和拓扑连接关系数据,读入电源点数据;
步骤二:计算连接单相用户的主干节点的功率,并在拓扑连接关系表格中取出单相用户,形成三相参数对称的电压配电网;
步骤三:数据标幺化;
步骤四:基于序分量法的三相潮流计算,分为以下8个小步骤:
a.设置电压初始值;
b.计算线路序阻抗;
c.计算末梢节点注入相电流;
d.计算末梢节点序电流;
e.前推求各个支路的序电流;
f.回代求节点序电压,回代的过程采用基于路径搜索算法求解节点序电压;
g.将节点序电压转换成相电压,支路序电流转换成支路相电流;
h.判断是否满足收敛条件,满足条件则输出结果,否则回到步骤c。
步骤五:将标幺制下的潮流计算得到的电压、电流、线路参数数据转换成实际数据;
步骤六:根据连接单相用户的主干节点的数据计算单相用户的电压、电流、功率。

Claims (5)

1.基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
步骤一:将单相节点向上级三相节点等效,形成三相对称网络,并计算等效节点的参数;
步骤二:将相分量模型转换成序分量模型;
步骤三:通过前推回代法潮流计算得出各节点电压、支路电流;
步骤四:将基于序分量法的潮流计算结果转换成相分量数据;
步骤五:根据相分量潮流结果求单相节点参数。
2.根据权利要求1所述的基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法,其特征在于:其中步骤一中的计算等效节点的参数;具体为:
假设节点j为末梢用户,即代表单相用户的节点,节点i为连接单相用户的主干节点,则节点i的功率由节点j的有功功率、无功功率和电压三个参数,由下式得出:
Figure FDA0002498320520000011
Figure FDA0002498320520000012
其中,Ploss·ij和Qloss·ij分别为线路有功、无功损耗,Pi和Qi分别为节点i的有功、无功功率,rij和xij分别为线路电阻和电抗,Pj、Qj和Uj分别为节点j的有功功率、无功功率和节点电压。
3.根据权利要求2所述的基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法,其特征在于:
步骤二中将相分量模型转换成序分量模型,具体为:
2.1相分量和序分量的转换关系
电力系统多为三相,用下标a、b、c分表表示三个相分量,用下标1、2、0分表表示正序、负序和零序分量;设
Figure FDA0002498320520000013
分别为相分量坐标下的电压或者电流;
Figure FDA0002498320520000014
Figure FDA0002498320520000021
分别表示A相的正序、零序和负序分量,
Figure FDA0002498320520000022
Figure FDA0002498320520000023
分别表示B相和C相的正序、负序和零序分量;在对称分量法中,通常取A相作为基准相,即取A相的正序、负序和零序分量作为代表,并记
Figure FDA0002498320520000024
因此相分量和序分量之间存在如下转换关系:
Figure FDA0002498320520000025
上式中,α为旋转因子,且
Figure FDA0002498320520000026
可简写为:
Fabc=TF120
上式中,矩阵T为变换矩阵;显然,矩阵T为可逆矩阵,那么上式的逆关系为:
Figure FDA0002498320520000027
逆关系式可简写为:
F120=T-1Fabc
其中Fabc为相分量坐标下的三相电压或三相电流,F120为序分量坐标下的三相电压或三相电流;
2.2线路的序阻抗
相分量坐标下的线路阻抗矩阵为:
Figure FDA0002498320520000028
其中,
Figure FDA0002498320520000029
表示A相线路首端电压,
Figure FDA00024983205200000210
表示B相线路首端电压,
Figure FDA00024983205200000211
表示C相线路首端电压,
Figure FDA0002498320520000031
表示A相线路末端电压,
Figure FDA0002498320520000032
表示B相线路末端电压,
Figure FDA0002498320520000033
表示C相线路末端电压,
Figure FDA0002498320520000034
表示A相线路电流,
Figure FDA0002498320520000035
表示B相线路电流,
Figure FDA0002498320520000036
表示C相线路电流;线路参数对称,有Zaa=Zbb=Zcc=Zs为线路自阻抗,Zab=Zac=Zbc=Zm为线路互阻抗,上式可写为:
Figure FDA0002498320520000037
即:
Figure FDA0002498320520000038
其中
Figure FDA0002498320520000039
表示线路首端三相电压,
Figure FDA00024983205200000310
表示线路末端三相电压,Zabc表示三相线路阻抗,
Figure FDA00024983205200000311
表示三相线路电流;
转换成序分量坐标下的线路关系为:
Figure FDA00024983205200000312
其中
Figure FDA00024983205200000313
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure FDA00024983205200000314
表示序分量坐标下的线路首端三相电压,
Figure FDA00024983205200000315
表示序分量坐标下的线路三相电流;
那么序阻抗矩阵为:
Figure FDA00024983205200000316
其中,正序阻抗与负序阻抗相等,即Z1=Z2=Zs-Zm;零序阻抗为Z0=Zs+2Zm;其中Z120表示序阻抗矩阵。
4.根据权利要求3所述的基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法,其特征在于:
步骤三中前推回代法潮流计算;
(1)首先设置网络中所有节点的初始电压均为的额定电压,然后找到网络中的末梢节点,并将其作为起始点,则可根据欧姆定律求出其注入电流如下:
Figure FDA0002498320520000041
其中,
Figure FDA0002498320520000042
表示节点i的注入电流,
Figure FDA0002498320520000043
表示节点i的电压,
Figure FDA0002498320520000044
表示节点i的复功率的共轭复数,Pi表示节点i的有功功率,Qi表示节点i的无功功率;
2)找到各支路的首尾节点,则该支路的支路电流即尾节点连接的各个支路的电流之和:
Figure FDA0002498320520000045
其中,节点i是节点j的父节点,上标k是迭代次数,
Figure FDA0002498320520000046
表示节点i到节点j的支路电流,
Figure FDA0002498320520000047
表示节点j的注入电流,
Figure FDA0002498320520000048
表示节点j流向连接节点j的各支路电流;
3)已知根节点的电压,则根据路径搜索算法和欧姆定律逐个求得各个子节点的节点电压:
Figure FDA0002498320520000049
其中,i是j的父节点,Zij是节点i是节点j之间支路的阻抗;由上式可以逐个求得各个节点的电压,直到末端电压为止;至此,完成了一次完整的前推回代的迭代过程;
4)计算每次迭代过后电压差值:
Figure FDA00024983205200000410
则电压差的最大值为
Figure FDA00024983205200000411
5)收敛条件为:
Figure FDA00024983205200000412
当达到上式的收敛要求时,结束计算并输出结果,否则,重复步骤1)到5)直到满足收敛条件为之。
5.根据权利要求4所述的基于相序混合法的低压配电网三相潮流计算方法,其特征在于:步骤五,根据相分量潮流结果求单相节点参数,具体为:
潮流计算可求得所有节点的电压、有功功率和无功功率;假设单相节点的上级三级节点为i,单相节点为j,节点i到节点j的等值电路;那么节点i到节点j的电压降落为:
Figure FDA0002498320520000051
其中,ΔUi表示节点i到节点j的电压降落横分量,δUi表示节点i到节点j的电压降落纵分量,R线路电阻,X表示线路电抗;
因此节点j的相电压和节点j与节点i的相位差为:
Figure FDA0002498320520000052
Figure FDA0002498320520000053
其中,θ表示节点j与节点i的相位差。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112380711A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 国家电网有限公司 基于考虑零线损耗的三相不平衡的计算方法与计算装置
CN112688332A (zh) * 2021-01-15 2021-04-20 山东大学 基于序分量坐标的混合交直流微电网潮流分析方法及系统
CN114034925A (zh) * 2021-09-30 2022-02-11 科华数据股份有限公司 三相数据处理方法、数据采集设备以及电路控制系统
CN114069873A (zh) * 2021-11-29 2022-02-18 嘉兴华炳物联网科技有限公司 一种基于二次回路的用电安全智能监测系统
CN117783704A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 天津华凯电气有限公司 一种双向变流器三相不对称监测方法、装置、介质及设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106159947A (zh) * 2016-08-09 2016-11-23 河海大学 一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106159947A (zh) * 2016-08-09 2016-11-23 河海大学 一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIONG YANG等: "Power Flow Calculation for Unbalanced Three-phase Distribution Network with DGs Based on Phase sequence Hybrid Modeling", 《2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART ENERGY GRID ENGINEERING (SEGE)》 *
李佩杰等: "一种求解多相混合配电网潮流的扩展序分量法", 《电力系统保护与控制》 *
杨雄等: "含分布式电源的配电网三相解耦潮流计算方法", 《电力自动化设备》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112380711A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 国家电网有限公司 基于考虑零线损耗的三相不平衡的计算方法与计算装置
CN112688332A (zh) * 2021-01-15 2021-04-20 山东大学 基于序分量坐标的混合交直流微电网潮流分析方法及系统
CN114034925A (zh) * 2021-09-30 2022-02-11 科华数据股份有限公司 三相数据处理方法、数据采集设备以及电路控制系统
CN114069873A (zh) * 2021-11-29 2022-02-18 嘉兴华炳物联网科技有限公司 一种基于二次回路的用电安全智能监测系统
CN117783704A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 天津华凯电气有限公司 一种双向变流器三相不对称监测方法、装置、介质及设备

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