配电网三相潮流核算

2017-10-13 23:50分类：机械维修阅读：

现在在我国城乡电网施行的配电主动化SCADA体系与调度主动化SCADA体系比照有以下特征：1)体系的量测点为配电变压器的低压侧以及馈线的首端节点，而在干线和分支线路上没有或有少量的量测点(带遥测FTU)。因而为给作业人员供应电网的实时作业情况，实时潮流核算已变成配电主动化SCADA体系中不行或缺的构成有些。2)从电网安全作业的视点来看，所关怀的不是功率不平衡所构成的使的安稳疑问，而是线路过载和电压越限的疑问。因而，实时潮流核算疑问回到求电网的电流、电压散布疑问。3)从已投入的配电主动化SCADA体系丈量的数据能够看出，配电负荷存在严峻的三相不对称。因而，配网实时潮流核算除了要思考电网构造的辐射型、R/X比值较大、节点支路很多网络方案无量等特征外，还应思考三相负荷不对称的特征。

联络配电网构造的辐射型、R/X比值较大、网络方案无量等特征，咱们沿着两种纷歧样思路对配网潮流核算翻开研讨，已提出了很多配电网潮流核算办法。一类办法是研讨怎样对电力体系潮流核算的惯例办法，如牛顿拉夫逊法和高斯赛德尔法，进行改善使之习气求解大方案幅射构造电网的潮流核算而提出的［1］~［3］。另一类办法是早年推回代法为根底，研讨怎样使算法能够盯梢网络拓扑改动、或研讨怎样处理实习配电网络中或许呈现的弱环景象、并联抵偿电容器和涣散电源景象等疑问提出的［4］~［8］。比照照而言，前推回代法比照适宜辐射状的配电网络特征，具有核算速度较快、收敛性好、占用内存少等利益，能够满意配网实时潮流核算的央求［5］［8］。此外，这种算法的根柢思想很简略推行到三相潮流的核算。为此，这篇文章将文献［5］的实时潮流算法拓宽为三相实时潮流核算。?

2配电网三相网络模型?

我国中压配电网络，即10 kV的配电网络，选用三相三线制。配电网络的根柢单元是馈线，拓扑描写和潮流核算能够以馈线为单位。10 kV配电线路的首端为松驰节点，即树状网络的根节点。在实习配电主动化体系中配电线路的首端为变电站10 kV母线，在三相潮流核算中作为三相对称的电压源节点。配电变压器低压测的量测点坐落低压并联抵偿电容器和低压负荷并联节点沿潮流方向的上方，因而潮流核算不再思考并联电容器的影响，即配电变压器低压测为三相不对称的PQ节点。悉数线路能够用图1标明。?

图1中各线路段的阻抗用3×3阶矩阵ZL标明：?

式中：zaa、zbb、zcc为自阻抗；zab、zbc、zca为互阻抗。?

图1中的配变支路为“Δ-YO”接线的配电变压器，如图2所示。配变高压侧三相负荷电流由式(2)、(3)核算。?

配变高压绕组电流：?

　
配变高压测负荷电流：?

留神到，式(2)中高压侧各绕组的复功率别离等于低压侧丈量的a、b、c三相复功率，然后能够将低压侧负载功率改换变成高压侧负荷电流。?

3核算办法?

配网三相实时潮流核算疑问能够描写为已知网络拓扑和元件参数、配电变压器低压侧各相的有功功率和无功功率、变电站母线电压的有用值，求网络各节点的电压和流过各支路的电流。设变电站母线为三相对称的电源节点，配电变压器低压侧为负荷节点、配电变压器支路为负荷支路。?

这篇文章的潮流核算迭代分为前推和回代两个进程。在前推进程中，首要依据负荷节点各相负荷的复功率核算负荷支路电流，然后从各负荷支路开端向潮流的前方直到源点依据?KCL?定理核算各支路的电流散布，终究求出源点的三相电流。在回代进程中，由已知电源电压和所求得的三相电流，从源点向各负荷节点依据?KVL?核算体系悉数节点的三相电压。每次迭代须对负荷电流做批改，即按求得的各负荷节点电压批改配电变压器的损耗、由批改后的变压器损耗和给定的负荷功率批改负荷支路电流。经过重复迭代和批改，直至两次迭代的各节点电压差均小于给定值。?

核算进程如下：?

(1)网络拓扑剖析［9］：对实时网络中各支路进行排序求出“支路核算序列”，并求得各支路末节点悉数关的线路支路和负荷支路。该核算进程仅当开关变位时触发一次核算；?

(2)设各节点电压初值为电源电压，并以10 kV线电压UAB作为参看相量；?

式中，i标明a、b、c各相。?

(4)由给定的三相负荷功率Pa、Qa、Pb、Qb、Pc、Qc和配变损耗，按式(2)、(3)核算负荷支路三相电流。令式(2)中?

(5)由结束负荷支路按“支路核算序列”向电源点，核算各支路的三相电流。如支路k的电流为?

式中：j为支路k末节点悉数关的支路；KN为悉数联接在支路k末节点上的支路集。?

(6)由电源支路开端，按“核算序列”的逆序核算网络悉数节点电压。?

式中：脚标m标明支路k的末节点号；s标明支路k的首节点号；ZLK为线路k的三相阻抗矩阵；IAk、IBk、ICk别离为支路k的三相电流。?

(7)差异相邻两次求得的节点电压有用值之差中的最大值是不是小于给定的收敛规范(ε=0.001)，假定，则输出核算效果，不然转进程(3)。?

4实例?

这篇文章用上述算法编制了配电网络三相实时潮流核算程序，对北京回龙观小区配电主动化体系中的一条馈线，2001年5月7日17时的实时数据进行了核算，并与对称配网实时潮流核算［5］效果和实测效果进行了比照。?