WO2015081679A1 - 一种配电网潮流在线计算方法 - Google Patents

Abstract

一种配电网潮流在线计算方法，对配电网潮流计算解耦，将节点电压分解成正序、负序、零序，再替代成正序激励源、负序激励源、零序激励源，分别进行正序、负序和零序潮流计算；对配电网节点进行分类，对分类节点进行节点编号；将整个配电网进行潮流计算；配变智能终端通过无线GPRS采集电源变压器10kV侧电压、配变低压侧电压、10kV线路电容器安装点电压、10kV串联变压器出线侧电压，对配电网潮流进行在线实时计算；采用上述计算方法，能够在线、准确的计算结果，解决了10kV配电网有三相不对称和10kV配电变压器同时存在三相三线制与三相四线制的问题，避免了面广量大的采样难题。

Description

一种配电网潮流在线计 #¾Γ¾

技术领域

本发明涉及到一种电力系统经济运行分析的技术领域，尤其涉及一种配电网 潮流在线计算方法。

背景技术

潮流计算是确保配电网安全经济运行的重要技术， 目前 10kV及以下配电网 潮流计算， 实现在线、 精确计算还很困难， 其主要原因是： 10kV配电网有三相 不对称问题、 10kV配电变压器同时存在三相三线制与三相四线制问题和 10kV配 电网运行数据采样面广量大问题；需要实现一种能够解决上述问题的在线潮流计 算方法，为提出配电网最优化运行建议提供数据支撑。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种配电网潮流在线计算方法， 利用配电 网序分量解耦、 节点编号、 在线计算和节点电压序分量计算再合成潮流来解决

10kV配电网有三相不对称、 10kV配电变压器同时存在三相三线制与三相四线制 的问题， 以及利用配电网潮流分区计算解决 10kV配电网运行数据采样面广量大 的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种配电网潮流在线计算方法， 该方 法包括以下步骤：

步骤一：对配电网潮流计算解耦，在解耦的电路中，将节点电压分解成正序、 负序、 零序， 再替代成正序激励源、 负序激励源、 零序激励源， 激励源与配电网 构成整个配电网潮流计算模型， 分别进行正序、 负序和零序潮流计算；

步骤二： 对配电网节点进行分类， 所述节点分为外节点和内节点， 设置闭环 曲线， 所述外节点为设在闭环曲线外的节点， 内节点为设在闭环曲线内的节点； 当闭环曲线处于最大时， 外节点为配电网供电电源变压器母线和配变低压侧，内 节点为配变高压侧和各线路交叉点； 当闭环曲线小于最大闭环曲线时， 外节点为 配电网线路与闭合曲线相交点和所有配变低压侧，内节点为配变高压侧和各线路 交叉点；

对分类节点进行节点编号， 由从小到大对外节点进行编号， 再由小到大对内 节点进行编号；

步骤三： 将整个配电网进行潮流计算， 也可将配电网分成多个区域进行潮流 计算；

步骤四： 配变智能终端通过无线 GPRS采集电源变压器 10kV侧电压、配变低 压侧电压、 10kV线路电容器安装点电压、 10kV串联变压器出线侧电压， 对配电 网潮流进行在线实时计算；

步骤三中在线潮流计算包括如下步骤：

(1) 进行在线潮流计算时， 首先计算出正序和负序节点电压方程， 当总节 点数 n个， 外节点数为 i个时， 具体节点电压法导纳矩阵方程如下：

式中： Ι υ₂…… ι为实测值乘以 ^k， IX •U„为未知量， LI₂…… L 为未知量， i. ······ i„均为。值；

(2) 再计算零序节点电压方禾

(3) 实时运行参数：

①三相线电压测量值： XJ_A] UBCU CA 通过序分量分解， 可得 UAB₊ 再将 U AB₊ U AB-分解成 U _A+ U A―。

②配变低压侧三相相电压测量值： u_a 通过序分量分解， 可得 u_a+u_a-u₀

③配电变压器高低压侧折算系数 k

YynO接线， 折算系数1^_± ^: 负

~ Γ 。 配变低压侧监测电压数据须乘 k， 才算折算至 10kV级

2e

④不需要采集电流；

(4) 节点序分量合成实际潮流计算方程:

①配电网各节点

I 合成， 以下公式:

②配电网配变低压侧 合成， 以下公式:

采用本发明的技术方案后优点为：

将配电网潮流计算解耦， 在解耦的电路中， 将节点电压分解成正序、 负序、 零序， 再替代成激励源， 再对配电网进行节点分类， 最后对配电网潮流进行在线 计算， 能够在线、 准确的计算结果， 解决了 10kV配电网有三相不对称和 10kV 配电变压器同时存在三相三线制与三相四线制的问题。

将一条完整的 10kV线路分成几个区进行分别潮流计算， 也可根据解决问题 的需要只计算其中一个区， 避免了面广量大的采样难题， 投资少， 为整个 10kV 配电网全域范围内解决某类问题提供了技术。

附图说明

图 1为本发明配电网潮流在线计算方法的整体流程图。

图 2为本发明配电网潮流在线计算系统中整个配电网节点分为正序、负序和 零序的示意图。

图 3为本发明配电网潮流在线计算方法中配电网潮流计算解耦的节点电压 示意图。

图 4为本发明配电网节点编号中节点分类图。

具体实》式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图 1-3所示， 一种配电网潮流在线计算方法， 该方法包括以下步骤： 步骤一：对配电网潮流计算解耦，在解耦的电路中，将节点电压分解成正序、 负序、 零序， 再替代成正序激励源、 负序激励源、 零序激励源， 激励源与配电网 构成整个配电网潮流计算模型， 分别进行正序、 负序和零序潮流计算；

步骤二： 对配电网节点进行分类， 所述节点分为外节点和内节点， 设置闭环 曲线， 所述外节点为设在闭环曲线外的节点， 内节点为设在闭环曲线内的节点； 当闭环曲线处于最大时， 外节点为配电网供电电源变压器母线和配变低压侧，内 节点为配变高压侧和各线路交叉点； 当闭环曲线小于最大闭环曲线时， 外节点为 配电网线路与闭合曲线相交点和所有配变低压侧，内节点为配变高压侧和各线路 交叉点；

对分类节点进行节点编号， 由从小到大对外节点进行编号， 再由小到大对内 节点进行编号；

步骤三： 将整个配电网进行潮流计算， 也可将配电网分成多个区域进行潮流 计算；

步骤四： 配变智能终端通过无线 GPRS采集电源变压器 10kV侧电压、配变低 压侧电压、 10kV线路电容器安装点电压、 10kV串联变压器出线侧电压， 对配电 网潮流进行在线实时计算；

步骤三中在线潮流计算包括如下步骤：

( 1 ) 进行在线潮流计算时， 首先计算正序和负序节点电压方程， 当总节点 数为 如下:

式中： ύιύ₂…… ύ,为实测值乘以 ^k， ύ,. •U„为未知量， LI₂…… I, 为未知量， i. ······ i„均为 0值；

(2) 再计算零序节点电压方程：

(3) 实时运行参数

①三相线电压测量值： U_ABU_BeU 通过序分量分解， 可得 UAB+ UAB- 再将 U AB₊ U AB-分解成 U _A+ U A―。

②配变低压侧三相相电压测量值： u_a U, 通过序分量分解， 可得 u_a+u_a-u₀

③配电变压器高低压侧折算系数 k

: U le U

YynO接线， 折算系数1^_± Dynll型， 折算系数正序 ^k ₊ ^:

U 2e u 负

2e 配变低压侧监测电压数据须乘 k， 才算折算至 10kV级

④不需要采集电流；

(4) 节点序分量合成实际潮流计算方程:

①配电网各节点

I 合成， 以下公式:

②配电网配变低压侧 合成， 以下公式:

Claims

WO 2015/081679 权 利 要 求 书 PCT/CN2014/079586

1. 一种配电网潮流在线计算方法， 其特征在于， 该方法包括以下步骤：

步骤一： 对配电网潮流计算解耦， 在解耦的电路中， 将节点电压分解成正序、 负序、 零序， 再替代成正序激励源、 负序激励源、 零序激励源， 激励源与配电网构成整个配电网潮流计算 模型， 分别进行正序、 负序和零序潮流计算；

步骤二： 对配电网节点进行分类， 所述节点分为外节点和内节点， 设置闭环曲线， 所述外节 点为设在闭环曲线外的节点， 内节点为设在闭环曲线内的节点； 当闭环曲线处于最大时， 夕卜 节点为配电网供电电源变压器母线和配变低压侧， 内节点为配变高压侧和各线路交叉点； 当 闭环曲线小于最大闭环曲线时， 外节点为配电网线路与闭合曲线相交点和所有配变低压侧， 内节点为配变高压侧和各线路交叉点；

对分类节点进行节点编号， 由从小到大对外节点进行编号， 再由小到大对内节点进行编号； 步骤三： 将整个配电网进行潮流计算， 也可将配电网分成多个区域进行潮流计算； 步骤四： 配变智能终端通过无线 GPRS采集电源变压器 10kV侧电压、 配变低压侧电压、 10kV线路电容器安装点电压、 10kV串联变压器出线侧电压， 对配电网潮流进行在线实时计 算。

2. 根据权利要求 1所述的配电网潮流在线计算方法， 其特征在于： 步骤三中在线潮流计算 结果包括如下步骤：

( 1 ) 进行在线潮流计算时， 首先计算正序和负序节点电压方程， 当总节点数为 n个， 外节 点数为 i个时， 具体节点电压法导纳矩阵方程如下

，

(2) 再计算零序节点电压方程:

(3 ) 实时电压测量:

②配变低压侧三相相电压测量值： 11 1¾ 11

③配电变 数 k

YynO接线，

Dynl l型， 折算系数正序

配变低压侧监测电压数据须乘 k， 才算折算至 10kV级;

④不需要采集电流；

(4) 节点序分量合成实际潮流计算方程：

：

①配电网各节点1 1 合成， 以下公式:

3. 根据权利要求 1所述的配电网潮流在线计算方法， 其特征在于： 所述配变智能终端通过 无线 GPRS采集电源变压器 10kV侧电压、 配变低压侧电压、 10kV线路电容器安装点电 压、 10kV串联变压器出线侧电压， 再通过调度 SCADA采集供电电源变压器有载调压开关 档位。