一种辐射型配电网潮流的改进算法

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1、一种辐射型配电网潮流的改进算法陈小明（广东电网公司韶关供电局，广东韶关512028）摘要：本文介绍了一种简便高效的求解辐射型配电网潮流的算法。用一个结构矩阵明确辐射型配电网中各条支路以及各个节点间的结构关系。再结合此结构矩阵，应用迭代法，求得辐射型配电网中各个节点的电压幅值和电压相位角。在求解过程中使用了一个支路计算顺序矩阵，该矩阵的应用，使得这种基于结构矩阵的辐射型配电网的算法效率得到了极大的提高，在三个不同的辐射型配电网上的测试结果也证明了改进后算法具有更快的收敛性和更高的计算精度。关键词：辐射型配电网；潮流；支路计算顺序矩阵AnImprovedPowerFlowSolutionf

2、orRadialDistributionFeedersCHENXiaoming(ShaoguanPowerSupplyBureau,GuangdongPowerGridCorp.,ShaoguanGuangdong512028,China)Abstract:Thepaperpresentsanimprovedpowerflowsolutionforsolvingradialdistributionnetworks,whichissimpleandefficient.Itgivesastructurematrixwhichdeterminestherelationshipbetweenb

3、ranchesandnodesofradialfeeders,andthengetsthevoltagemeansquarevalueandphase-anglesthroughiteration.Intheprocessofiteration,asequencematrixhasbeenpresented,whichcontributedtothespeedofcalculation.Thetestresultsonthreeradialfeedershavealsoprovedthattheproposedmethodhasbetterconvergenceandcalculati

4、onprecision.Keywords:radialdistributionfeeders;powerflow;calculationsequencematrixofbranch1引言在进行配电网的潮流计算时，会因为收敛性的问题，一些经典的潮流算法，不能直接应用于配电网的潮流分析计算。有两个最重要的原因造成了这种情况：一是配电网各条支路较之输电网具有较高的电阻电抗比，即配电网支路的R/X较高；二是配电网通常具有的辐射型网络结构，仅有一个电源节点，除干线外还有较多的支线。文献[1]在Augugliaro等人的研究基础上，通过简单的编号方法和两次的矩阵变换得到了一种辐射型配电网的结构矩阵

5、。本文在此基础上提出了一种简单的支路计算顺序矩阵，并利用此计算顺序矩阵引导整个配电网潮流的迭代计算过程。将这种改进算法运用于原文中给出的12节点，33节点和69节点的配电网进行潮流计算后，通过计算结果可以看出，支路计算顺序矩阵的引入不仅可使迭代次数减少3/4以上，同时也提高了计算结果的精度，在保证相同计算精度的情况下，也可以减少迭代时间，使这种基于配电网结构的算法得到了极大的改进，具有更好的适应性。2配电网结构矩阵及支路计算顺序矩阵2.1构造配电网结构矩阵45[5][4]0123[1][2][3][6][7]67图1一个简单的辐射型配电网Fig.1ASimpleRadialDistri

6、butionFeeder1参考文献[1]中提出了一种简单的辐射型配电网的编号方法，应用这种编号方法，可以得到一个直接反映辐射型配电网结构的矩阵S，以及一个用于控制累加次数的矩阵N。对图1所示配电网，应用文献[1]给出的编号方法，可以得到该配电网的结构矩阵S1和累加次数控制矩阵N1。123456772370000330000001S14500000N12500000016000000170000001这种编号方法得到的两个矩阵有如下的特点：1、辐射型配电网的支路编号和支路末端节点的编号相同。2、结

7、构矩阵S的行号与配电网的支路编号形成一一对应的关系（S的第i行对应配电网的支路i），支路i后所含节点的编号对应S矩阵第i行的各个非0元素，支路i后所包含的支路的编号对应S矩阵第i行第2列开始的各个非0元素。3、N的行号对应支路编号，数值表明了各支路后包含的节点数。2.2构造配电网支路计算顺序矩阵本文在文献[1]所给的编号方法以及配电网结构矩阵的基础上再引入一个支路计算顺序矩阵SQ。利用矩阵S，将各条支路按照支路后节点数由少到多，以及支路编号由小