分布式电源配电网潮流计算.pdf

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1、第１期总第２4７期农业科技与装备Ｎｏ.１ＴｏｔａｌＮｏ．２4７２０１５年１月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ.２０１５分布式电源配电网潮流计算*郭晋宇，付立思（沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳１１０８６６）摘要：分布式电源（ＤＧ）的并网对配网的运行和安全具有很大的影响。在分析常见ＤＧ模型基础上，提出一种改进前推回代算法，考虑到该算法中ＰＶ节点处理能力较差，引入无功修正，同时分析ＤＧ并网对系统的影响。在ＩＥＥＥ３３节点系统中进行可行性验证，结果表明，分布式电源的接入对系统电压和网损有

2、影响，一定程度的无功注入会降低网损。关键词：分布式电源；配电网；潮流计算；前推回代；网损中图分类号：ＴＭ７４４文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161（201５）０１-00４４-03分布式发电系统（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ＤＧ）因具点进行处理。有灵活、高效、可靠等优势而发展迅速。在电力系统稳１．２光伏发电系统定运行的情况下，大量ＤＧ的接入对配电网的稳定光伏发电系统将光能转化成电能，通过逆变器将性、网络损耗及电压分布造成了较大影响。因此，需要直流电能转换为交流电（与配网相位频率相符）并网，采用改进传统潮流分析的方法来处理ＤＧ

3、接入问题。具有恒定的有功功率（Ｐ）和输出电流（Ｉ），潮流计算中传统的配电网潮流算法主要有牛顿拉夫逊法、直作为ＰＩ节点处理。无功功率计算公式为：接法和前推回代法３种。ＤＧｓ种类的各异性使其不适Ｑ＝姨Ｉ２（ｅ２ｋ＋ｆ２）－Ｐ２（１）Ｋ＋１ｋ用于传统潮流计算方法，加之与传统发电机组计算模式中：Ｐ，Ｉ均为恒定值，分别为第ｋ次迭代所得型不一致，这使得含ＤＧｓ的配电网潮流计算更加复电压值的实部和虚部。杂。因此，建立各种ＤＧｓ的潮流模型是求解含ＤＧｓ配迭代前求出ＰＩ节点无功功率，将其转化为ＰＱ电网潮流的关键所在。前推回代法具有易编程、收敛节点计算。性好、计

4、算效率高、占用内存少、不需要求Ｊａｃｏｂｉ矩阵１．３风力发电机组等优点，在配电系统中应用广泛。但是该方法要求配一般情况下，风能发电的ＤＧ采用异步发电机并电网除首端平衡节点以外的节点都为ＰＱ节点。在此网，输出的有功功率Ｐ为确定值。由于异步电机没有基础上，建立新的ＤＧ计算模型，提出一种改进的前励磁系统，并网后靠电网提供无功功率，因此吸收的推回代算法有效处理ＰＶ节点。通过反复仿真分析，无功功率Ｑ与机端电压Ｕ关系为：确定该算法有效，可用于含ＤＧ配网的运行分析。２２４２２Ｕ－Ｕ＋姨Ｕ－４ｐｘＱ＝－＋（２）１ＤＧ潮流计算模型ｘｍ２ｘＤＧ模型与传统发电机组

5、模型不同，需要考虑不式中：Ｘｍ为励磁电抗；ｘ为定子与转子之和。同ＤＧ的数学模型。通常情况下，ＤＧ功率在几千瓦至２潮流算法的原理和步骤５０ＭＷ之间，ＤＧ发电特性不同，并网接口的形式也２．１ＰＶ节点的处理不同。现对几种常见的ＤＧ并网模型潮流模型进行分对于辐射网络，前推回代法对ＰＶ节点处理能力析。较弱，需要结合相关研究进一步分析。假设辐射网络１．１微型燃气轮机有ｎ个ＰＶ恒定型ＤＧ接入配网系统，且ＤＧ注入电微型燃气轮机并网应用电力控制，其输出电压和軍网的电流方向为正，则节点电压增量矢量ΔＵ和电流有功功率为恒定值，因此在潮流计算中可作为ＰＶ节增量矢量Δ

6、軃Ｉ满足：收稿日期：２０１４－１１－２３ＺΔ軃Ｉ＝ΔＵ軍（３）作者简介：郭晋宇（１９８９—），男，硕士，从事地方电力系统及其自动化方面的研究。Ｕ·ＺΔ軃Ｉ＝Ｕ·ΔＵ軍（４）通信作者：付立思（１９６４—），男，博士，教授，从事系统建模与式中：Ｚ代表ＰＶ恒定型ＤＧ节点阻抗矩阵；Ｕ为优化控制、生产过程参数检测方面的教学及研究。２０１５年第1期郭晋宇等：分布式电源配电网潮流计算４５电压幅值。配电系统中，假设各节点电压近似等于基准电压表幺值１．０，且相角偏差小，可推倒出：Ｚ△Ｓ*＝△Ｕ，Ｓ＝△ＩＵ（５）Ｘ△Ｑ＋Ｒ△Ｐ＝△Ｕ（６）对所处理的ＰＶ节点输出恒

7、定有功功率，得：Ｘ△Ｑ＝△Ｕ（７）继续推导得：－１△Ｑ＝ｆ（△Ｕ）＝Ｘ△Ｕ（８）式中：Ｘ为Ｚ矩阵各元素虚部构成的电抗矩阵。图１３３节点配电系统结合式（８）可得出ＰＶ节点总的无功注入为：Ｆｉｇｕｒｅ１３３－ｂｕｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍＱｋ＋１＝Ｑｋ＋△Ｑｋ（９）式中：ｋ为迭代次数。表１ＰＶ型ＤＧ并网个数对潮流的影响Ｔａｂｌｅ１ＩｍｐａｃｔｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆＤＧｏｎｌｏａｄｆｌｏｗ２．２计算步骤ＤＧ个数ＤＧ位置迭代次数迭代时间／ｍｓ根据上述分析，采用ＭＡＴＬＡＢ２００７ａ编制新的潮０———４１２．４１４流程序，计算

8、步骤如下：１１５４１２．１６５１）输入原始数据，列出ＰＶ型ＤＧ节点电抗矩阵２１５，３２４１２．５６３Ｘ。３１６，２４，３１５１２．７２３２）设置各符合节点给定值。Ｐ