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专利号: 2020104249786
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-07-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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: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 分别为相分量坐标下的电压或者电流; 分别表示A相的正序、零序和负序分量, 和 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 因此相分量和序分量之间存在如下转换关系:

上式中,α为旋转因子,且 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: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:

其中, 表示A相线路首端电压, 表示B相线路首端电压, 表示C相线路首端电压, 表示A相线路末端电压, 表示B相线路末端电压, 表示C相线路末端电压, 表示A相线路电流, 表示B相线路电流, 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:即:

其中 表示线路首端三相电压, 表示线路末端三相电压,Zabc表示三相线路阻抗, 表示三相线路电流;

转换成序分量坐标下的线路关系为:

其中 表示序分量坐标下的线路首端三相电压, 表示序分量坐标下的线路首端三相电压, 表示序分量坐标下的线路三相电流;

那么序阻抗矩阵为:

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:其中, 表示节点i的注入电流, 表示节点i的电压, 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:其中,节点i是节点j的父节点,上标k是迭代次数, 表示节点i到节点j的支路电流,表示节点j的注入电流, 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: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:

则电压差的最大值为

5)收敛条件为:

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: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:其中,θ表示节点j与节点i的相位差。