含分布式电源的大规模配电网快速潮流计算

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作为当今电力系统的趋势,大电网不仅意味着潮流方程规模的扩大化,同时也意味着潮流计算中需要快速准确的求解超大规模的潮流方程组。分布式电源结合大电网,是当今电力系统经济、节约、环保、灵活、可靠的主要保障和重要方式。潮流计算是分布式电源对电网作用进行量化分析的基础和主要方式,它不仅用于比较系统运行方式和规划方案的可行性、可靠性、经济性,还可以用于实时监测系统的运行状态。而随着电网规模的扩大和分布式电源的并入,传统潮流算法已经逐渐不适合用于这类配电网。因此,本文对含分布式电源的大电网的潮流计算进行了研究。  本文首先分析了各种常见分布式电源的运行原理,并从并网接口形式角度分析其在潮流计算中的节点类型,同时从各潮流计算方法的本质出发,分析各算法的优劣性,经过讨论选取较为适合的牛顿法作为本文基础算法;其次分析了用于等效电网的双方向等效电压降模型,介绍了降规模潮流算法,并以此为基础研究了一种基于牛顿法的等效母线分解馈线的快速潮流计算方法,这种方法将大配网母线下端子节点的功率和PQ型分布式电源等效到母线上,将PV型分布式电源单独接在母线下端,通过修正母线,结合降规模潮流算法将连接母线的所有馈线分割后单独计算。该方法继承了牛顿法直接处理PV节点的优势,具有分解大配网带来分散配网规模的优点,不仅继承了简化大配网带来的减少馈线节点数和支路数的优势,而且消除潮流计算时各条馈线之间的相互影响,更可以与并行算法结合,大大提升计算效率。最后以Matlab为平台编写此类潮流计算程序,通过不同的算例对含分布式电源与否的大配网做不同的潮流计算,结果表明,无论含分布式电源与否,此类方法对大配网的计算效率均有明显提升。
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