智能配电网分析2.pptx

《智能配电网分析2.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、智能配电网分析（2）配电系统建模20162.1概述配电系统是由配电线路、配电变压器、配电开关、配电电容器、配电负荷等所组成的直接向终端用户分配电能的一个网络系统。对配电系统进行分析:首先为配电系统建模，包括：1）电气元件模型；2）电气元件关联模型；然后建立配电系统的方程。2.2配电系统模型2.2.1高压配电系统高压配电系统（35kV、66kV、110kV）与输电系统直接相连，接收输电系统输送的电能，向负荷中心直接放射供电或经降压配电；高压配电系统与输电系统一样，一般具有网状的结构，可用一个连通图来表示。2.2配电系统模型2.2.2中压配电系统我国

2、中压配电系统（10kV）网络结构多为辐射状和环状，网格状较少；正常情况下多为辐射状运行：（1）变电站引出的每一条馈线均可看成一棵树；（2）同一变电站内的馈线拥有共同的树根结点（变电站），在树根处与高压配电网（或输电网）相联系。中压配电系统的结构方式是：树（开环运行）+弱环网（倒闸操作）2.3配电元件模型配电元件包括配电线路、配电变压器、配电电容器等。1）考虑到配电系统的三相不对称特征，一般需要建立各元件的三相模型。2）仅在近似处理时，才不考虑三相不对称情况，只用单相模型来进行分析和计算。2.3配电元件模型2.3.1配电线路架空线路+地下电缆配电线

3、路的三相π型等值电路：Zl——线路的串联阻抗矩阵，n×n阶复数矩阵Yl——线路的并联（对地）导纳矩阵，n×n阶复数矩阵n——线路的相数，当n取1、2和3时，分别代表单相线路、两相线路和三相线路。2.3配电元件模型则配电线路的导纳矩阵YL为2.3配电元件模型1.配电线路的精确模型其中：2.3配电元件模型2.配电线路的修正模型说明：1）由精确模型忽略了并联对地导纳而来；2）对长线路轻负荷情况不适应，比如偏远农村负荷。2.3配电元件模型3.配电线路的简化模型1）假定配电线路三相完全对称；2）用线路的序参数（正序阻抗z1，负序阻抗z2和零序阻抗z0）表示

4、时，z1=z2；进而得到线路的近似相阻抗矩阵线路的序阻抗矩阵：2.3配电元件模型其中，T为对称分量变换矩阵，由替换配电线路导纳矩阵YL中并忽略即得到简化模型的YL。2.5配电系统基本方程2.5.1配电系统的基本线路理论就稳态分析而言，配电系统总可被表示为一个带正弦电压源的线性时变RLC电路。因而，满足电路理论的三大基本定律：欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。1．欧姆定律：支路复电流向量；：以各支路导纳矩阵为对角元素的对角块矩阵；：支路复电压向量。支路电流和电压的方向须一致。2.5配电系统基本方程2．基尔霍夫电流定律KCLIn为支路复电

5、流注入向量；A为节点—支路关联矩阵。A:n×b阶，A元素aij表示节点I对支路j的关联关系，只取三值1、-1、0：①支路j与节点i相联，且该支路方向离开该节点时，aij=1；②支路j与节点i相联，且该支路方向指向该节点时，aij=-1；③支路j与节点i不直接相联时，aij=0。2.5配电系统基本方程3．基尔霍夫电流定律KVLBij=1，如果支路j在回路i里且方向一致；Bij=-1，如果支路j在回路i里且方向相反；Bij=1，如果支路j不在回路i里；上式展开后，每一行对应一条回路的KVL。这些回路存在相关性（不独立），用独立回路对Ub进行限定就可以

6、了。独立回路：至少存在一条在其它独立回路中找不到的支路的回路（由树支和一条连支构成的回路）。2.5配电系统基本方程2.5.2配电系统的节点方程在配电系统中，通常从一个电压给定母线（变电站母线）出发，以辐射状联接起各负荷母线和中间母线。对一个n结点配电系统，定义一个节点三相电压向量和节点三相注入电流向量在建立系统各元件适当三相模型基础上，可以形成系统三相导纳矩阵Y，并按照基尔霍夫（Kirchhoff）电压和电流定律联系起母线电压和电流式中，系统三相导纳矩阵Y为一个3n×3n复数矩阵。2.5配电系统基本方程三相潮流算法的基础：功率注入的表达式：潮流计

7、算——根据给定的网络结构和负荷条件，由上式决定节点电压向量的数值。母线i的p相注入电流可用单个矩阵和向量元素和的形式表示为：2.5配电系统基本方程结合电流表达式：对功率表达式展开：2.5配电系统基本方程应用欧拉公式展开并重新组织：其中：按实部和虚部分开：2.5配电系统基本方程于是注入功率可写成：上式为配电系统三相潮流基本方程。对运行在稳态的配电系统，每条母线(i=1,2,…,n)的三相(p=a,b,c)状态量中的每一相状态量都必须满足这一组等式方程。2.5配电系统基本方程节点方程的另一种形式：n个节点的辐射型配电系统，以大地为参考节点，先不考虑并

8、联支路，则支路数为n-1。A为n×（n-1）维独立回路=支路（树支）+并联支路（连支）。建配电线路的模型时通常忽略并联支路，可假想一个并