本發明一種含新能源并網的配電網潮流計算方法屬于新能源發電領域，涉及的是一種配電網潮流的計算。

背景技術：

隨著環境和能源問題日益嚴重，新能源發電技術廣泛發展，目前常見的新能源包括風力發電系統、太陽能發電系統、微型燃氣輪機發電系統、燃料電池等，其優點是清潔環保和提高供電穩定性，當新能源接入配電網后，配電網的供電方式由單電源單向供電變為多電源雙向供電，可能改變原配電網的拓撲結構和潮流分布。

目前對含新能源并網的配電網潮流計算算法主要有牛頓拉夫遜法、快速解耦法和前推回代法，前兩種方法對配電網的潮流計算會出現無法收斂的情況，而傳統的前推回代法只能處理pq節點，無法兼顧pq、pv、pi節點。

技術實現要素：

本發明的目的是根據上述不足之處提供一種含新能源并網的配電網潮流計算方法，實現對各種不同新能源接入配電網的潮流分布進行計算，采用的改進后的前推回代法能兼顧pq、pv、pi節點，且迭代公式簡單，計算效率高。

本發明是采取以下技術方案實現的：

一種含新能源并網的配電網潮流計算方法，包括以下步驟：

1）從系統節點參數表、支路參數表和新能源參數表獲取原始數據；

2）按新能源類型將步驟1）所獲取的原始數據等效成不同類型的節點；

3）將步驟2）中的pv型和pi型新能源轉換成可以處理的pq型新能源；

4）修正步驟2）中各節點的有功功率和無功功率；

5）采用改進的前推回代算法計算步驟2）中各節點電壓；

若所有節點相鄰兩次迭代的電壓差最大值滿足一定精度，則計算終止，輸出結果，否則，繼續迭代計算。

步驟1）中所述系統節點參數表包括配電網節點數、平衡節點的節點電壓幅值和相角、pv節點的有功功率和節點電壓幅值、pq節點的有功功率和無功功率、pi節點的有功功率和注入電流。

步驟1）中所述系統支路參數表包括支路號、首節點、末節點、支路電阻和支路電抗。

步驟1）中所述新能源參數表包括并網節點號、電源容量和新能源類型。

步驟2）中所述新能源類型包括異步風力發電機、通過電流控制逆變器并網的光伏發電系統、微型燃氣輪機、燃料電池等新能源和通過電壓控制逆變器并網的風力發電機、太陽能光伏電池等。

步驟2）中將新能源等效成不同類型的節點，包括將異步風力發電機等效成pq節點，將通過電流控制逆變器并網的新能源等效成pi節點，將通過電壓控制逆變器并網的新能源等效成pv節點。

步驟3)中將pi節點轉換成pq節點的計算模型為，其中，為k次迭代的pi節點的電壓幅值，為pi節點的恒定有功功率值，為pi節點的恒定注入電流值；將pv節點轉換成pq節點的計算模型為，其中，為pv節點的節點電抗，為k次迭代的pv節點電壓的實部與給定電壓的差值，為pv節點的恒定有功功率值，為pv節點的恒定節點電壓值，為k次迭代計算得出的節點無功功率值。

步驟5）中所述的改進的前推回代算法計算模型為，其中，為階的矩陣，z為階的矩陣，矩陣主對角線上為每段支路的阻抗標幺值，其他位置都為0，c為階的支路電流的關聯矩陣，為節點的注入功率，是k-1次迭代計算得出的節點電壓值。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：（1）能同時兼顧各種不同新能源并網；（2）采用關聯矩陣迭代計算節點電壓，迭代簡單，計算效率高；（3）以pv節點電壓差值判斷和各節點電壓差值判斷同步進行收斂判斷，迭代次數少，效率高。

附圖說明

圖1為本發明一種含新能源并網的配電網潮流計算方法的流程示意圖；

圖2為本發明一種含新能源并網的配電網潮流計算方法實施例一中ieee33節點配電網案例示意圖；

圖3為本發明一種含新能源并網的配電網潮流計算方法實施例一中ieee33節點配電網潮流計算結果圖。

圖1中一為從系統節點參數表、支路參數表和新能源參數表獲取原始數據；二為按新能源類型將其等效成不同類型的節點；三為將pv型和pi型新能源轉換成可以處理的pq型新能源；四為修正各節點的有功功率和無功功率；五為以改進的前推回代算法計算各節點電壓。

圖2中標有序號的點表示節點。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不限定本發明。

參見圖1所示，為本發明的一種含新能源并網的配電網潮流計算方法實施例一的流程示意圖。如圖1所示，本實施例中的一種含新能源并網的配電網潮流計算方法包括如下步驟：

步驟1、以如圖2所示ieee33節點配電網為例，從系統節點參數表、支路參數表和新能源參數表獲取原始數據；系統節點參數表包含配電網節點數、平衡節點的節點電壓幅值和相角、pv節點的有功功率和節點電壓幅值、pq節點的有功功率和無功功率、pi節點的有功功率和注入電流。系統支路參數表包含支路號、首節點、末節點、支路電阻、支路電抗。新能源參數表包含并網節點號、電源容量、新能源類型。

步驟2、將新能源等效成不同類型的節點包含將異步風力發電機等效成pq節點，將通過電流控制逆變器并網的新能源等效成pi節點，將通過電壓控制逆變器并網的新能源等效成pv節點。

步驟3、將pi節點轉換成pq節點，計算模型為，其中為k次迭代的pi節點的電壓幅值，將pv節點轉換成pq節點，計算模型為，其中為pv節點的節點電抗，為k次迭代的pv節點電壓的實部與給定電壓的差值。

步驟4、利用改進前推回代算法計算節點電壓，計算模型為，其中，為階的矩陣，z為階的矩陣，矩陣主對角線上為每段支路的阻抗標幺值，其他位置都為0，c為階的支路電流的關聯矩陣。

步驟5、若所有節點相鄰兩次迭代的電壓差最大值滿足一定精度，則計算終止，輸出結果，否則，繼續迭代計算。

綜上，本發明提供的一種含新能源并網的配電網潮流計算方法，可以計算含新能源并網的配電網電壓分布，掌握其運行特性及變化趨勢，從而分析新能源并網后對配電網影響，提高了計算速度和精度，保證電力系統運行的安全性和可靠性。