【摘 要】
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随着生产生活水平的提高,人类越来越关注自身生活环境的改善。这种意识产生的动力正在推动现代能源结构的巨大转变。近年来,以风力、光伏为代表的新能源发电电源开始接入传统配电网,特别是逆变型分布式电源(Inverter Based Distributed Generation,IBDG)。潮流计算是配电网运行分析与控制的基础,随着IBDG的渗透率越来越高,配电网拓扑结构与潮流分布必将发生巨大变化,这对配电
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随着生产生活水平的提高,人类越来越关注自身生活环境的改善。这种意识产生的动力正在推动现代能源结构的巨大转变。近年来,以风力、光伏为代表的新能源发电电源开始接入传统配电网,特别是逆变型分布式电源(Inverter Based Distributed Generation,IBDG)。潮流计算是配电网运行分析与控制的基础,随着IBDG的渗透率越来越高,配电网拓扑结构与潮流分布必将发生巨大变化,这对配电网的运行管理提出了新的挑战,尤其是配电网在重载或故障处理时会出现弱环网,潮流分布会出现一些新的特点。为此,本文针对含IBDG的弱环配电网潮流计算方法进行研究,文章主要内容如下:(1)建立IBDG的等效模型。通过分析PQ控制策略下IBDG的输出特性,研究了IBDG等效模型与参数的计算方法。在潮流计算过程中,根据IBDG是否进入限流状态,将IBDG限流前的模型等效为PQ节点,限流后等效为Iθ节点。(2)采用一种适用于环网的改进前推回代算法,对弱环配电网进行了计算分析。首先,采用广度优先搜索法对节点进行编号,再根据叠加定理,在合环点处对环网进行解环,将其分解成纯辐射网络和纯环状网络,利用道路矩阵法求解纯辐射状潮流,回路阻抗法求解纯环状潮流。最后,叠加两个网络的潮流计算结果,即可得到弱环配电网的潮流。(3)提出考虑IBDG限流状态时弱环配电网潮流计算方法。在潮流计算的过程中,考虑IBDG限流前后等效模型的不同,增加了对IBDG限流状态的判断环节。限流前把IBDG等效为PQ节点,用道路矩阵和回路阻抗法对弱环配电网进行潮流计算。限流后把IBDG等效为Iθ节点,采用牛拉法对非线性方程进行求解,在此过程中需要修改雅克比矩阵(?)ΔP/(?)ΔU和(?)ΔQ/(?)ΔU中,与Iθ节点有关的对角线元素。最后,在理论分析的基础上,编写相关算法程序,对弱环配电网潮流计算方法分析结论进行验证。仿真算例与理论计算结果一致,证明了本文所提方法的正确性与有效性。
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