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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
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