1.考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:结合配电网的典型特征,定量分析适用于配电网的简化条件;
步骤2:根据电压的变化将负荷模型划分为恒阻抗分量、恒电流分量和恒功率分量,建立一种考虑电压静特性的ZIP负荷模型,并根据配电网的简化条件,对其线性化处理;
步骤3:将潮流模型存在的非线性项1/Vi,通过最大和最小电压加权因子进行加权,得到一个线性的广义函数,并结合配电网的简化条件,将潮流模型简化成一种全线性化潮流模型;
步骤4:对全线性化潮流模型进行初等变换,实现对电压幅值和相位角的解耦;
步骤5:根据配电网各节点的已知量,求出网络中各个节点的电压和相角。
2.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤1中,配电网的典型特征包括:①、节点电压幅值趋近于1.0p.u.;②、线路两端的相角非常小,使得配电网中所有节点的电压相角与平衡节点的电压相角相差不大;③、R/X比值比较大,接近或者大于1。
3.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤1中,配电网的简化条件,如公式(1)所示:
4.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤2中,根据电压的变化,建立一种考虑电压静特性的ZIP负荷模型,如公式(5)所示:其中,P(V),Q(V)分别表示节点负载有功功率和无功功率;V,VN分别为节点实际电压和额定电压;PN,QN分别表示额定电压下的有功功率和无功功率;CZ,CI,CP分别表示节点有功恒阻抗、恒电流、恒功率负荷的比例系数;C′Z,C′I,C′P分别表示节点无功恒阻抗、恒电流、恒功率负荷的比例系数;各参数满足的约束条件为CZ+CI+CP=1,C′Z+C′I+C′P=1。
5.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤2中,ZIP负荷模型线性化处理,以有功功率为例,如公式(2)所示:其中,P(V)表示节点负载有功功率;PN分别表示额定电压下的有功功率;CZ,CI,CP分别表示节点有功恒阻抗、恒电流、恒功率负荷的比例系数,V为节点实际电压,△V为实际电压与额定电压的差值,通常取值为0~0.1p.u.,其二阶及高阶项的取值相对较小,潮流计算中可忽略不计;PP,PI分别为ZIP负荷模型线性化后恒功率负荷和恒电流负荷新的比例系数;同理,无功功率线性化处理的方法与有功功率一致。
6.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤3中,线性的广义函数K如公式(4)所示:
其中,i为节点的编号;Vi为节点i的电压幅值; Vmin,Vmax分别为电压最小加权因子和电压最大加权因子,要求Vmin≤Vi≤Vmax。
7.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤3中,全线性潮流方程如公式(7)所示:
其中, Vmin,Vmax分别为电压最小加权因子和电压最大加权因
子;S,W,R分别为配电网中的平衡节点、PQ节点、PV节点的集合;PPS,PPW,QPW分别平衡节点有功功率、PQ节点有功功率、PQ节点无功功率的恒功率系数;PIS,PIW,QIW分别为平衡节点有功功率、PQ节点有功功率、PQ节点无功功率的恒电流系数;VS、δS分别为平衡节点电压幅值和相角;VW、δW分别为PQ节点电压幅值和相角;VR、δR分别为PV节点电压幅值和相角;diag(PPR)、diag(PPW)、diag(QPW)分别为PV节点有功功率的恒功率负荷系数对角矩阵、PQ节点有功功率的恒功率负荷系数对角矩阵、PV节点无功功率的恒功率负荷系数对角矩阵;GRS和BRS分别为PV节点与平衡节点的互导纳矩阵的实部和虚部;GWS和BWS分别为PQ节点与平衡节点的互导纳矩阵的实部和虚部;GWR和BWR分别为PQ节点与PV节点的互导纳矩阵的实部和虚部;GRR和BRR为PV节点自导纳矩阵的实部和虚部;BRW和GRW分别为PQ节点与PV节点的互导纳矩阵的实部和虚部;GWW和BWW分别为PQ节点自导纳矩阵的实部和虚部。
8.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤4中,对电压幅值和相位角的解耦模型,如公式(8)所示:
其中, 为已知项,可以通过节点导纳矩阵和已知节点功率求出; 为已知
项,可通过以平衡节点、PQ节点、PV节点所组成的导纳矩阵求出; 为系统PQ节点和PV节点的相角集合, 为PQ节点的电压集合,两者均为未知量。
9.根据权利要求1所述考虑负荷电压静特性的配电网线性潮流计算方法,其特征在于:所述步骤5中,计算网络中各个节点的电压和相角模型,如公式(9)所示:JX=B (9)
其中,B为(n+m‑2)×1阶矩阵,其元素可由节点注入功率、导纳矩阵、平衡节点的电压幅值和PV节点的电压幅值求出,J为(n+m‑2)×(n+m‑2)阶方阵,其元素可由节点注入功率和导纳矩阵求得;X为系统未知电压和相角的集合;该模型的个数总和为m+n‑2刚好等于未知量的个数,因此,可求出网络中各个节点的电压和相角。