复杂配电网简化建立模型-最新资料

1、复杂配电网简化建立模型在配电自动化系统中，为了实现智能配电功能，必须建立配电网的数学模型并分析配电网的潮流。通过对组成复杂电力系统的 网络，负荷的分析、熟悉复杂电力系统模型的组成，掌握模型参 数 的求证方法。传统的电力系统分析采用P-Q分解法和N-R法等 方 法1,2。上述方法由于需要将配电网上的每台配电变压器都 看作 是节点，从而导致矩阵非常庞大，严重影响处理速度。更不利 的 是，为了降低建设费用，配电线路上通常只有柱上开关的量测是可以满足的，而配电变压器一般均不安装量测设备，导致传统方法由于严重缺乏量测数据而无法得出潮流3。1复杂配电网简化模型馈电线路是配电网中的一个术语，它可以指与任意配

2、网节点相 连接的支路，可以是馈入支路，也可以是馈出支路。但因为配电 网的典型拓扑是辐射型，所以馈电线路中的能量流动是单向的。但为提高供电可靠性，配网结构变化很复杂，功率的传输也并非绝 对是一个方向。所以粗略地说，配电网中的支路都可称之为馈 电线 路。本模块介绍电力系统等值得概念和方法。通过概念讲解 和方法 介绍，熟悉和掌握电力系统等值原理、等值的步骤、等值模型参数 的求证方法。馈电线路在描述时为了更好的体现配电线 路与变电站 的10kV出现间隔的关系，这里馈电线路专门用于描述配电线路起点 电源信息。1.1电力系统馈电线路潮流数据(1) 根据网络拓扑，对节点编号。现代电力系统分析软件 般采 用节

3、点命名给节点编号，命名可用中文，例如变电站名加母 线电压 等级的简写(如35kV,写作3)。(2) 给定线路及变压器所构成的各支路阻抗、非标变比(变压 器支路)、充电导纳(线路)等。(3) 根据发电厂开停机安排，给定各发电机有功、无功出力般可将同一电厂的接在同一母线上的多台同机型机组合并。(4) 指定平衡节点和基准电压(一般是模1.0、角0。)，平衡 节点一般是大型调频厂；给定PV节点和节点电压，PV节点一般是 无 功储备的大型电厂或大型无功补偿点。(5) 给定各节点负荷有功、无功。(6) 给定并联和串联无功补偿设备和FACTS装置的模型参数等。1.2外部系统等值简化数据采用电力系统等值技术和

4、软件对外部电力系统进行等值化简， 获得化简后的等值参数。1.3建立潮流计算数据文件1.4电力系统外部等值概念现代电力系统是广域存在的，某一个地域的电力系统一般都 是一个在广域发布的更大型的系统的组成部分。某一个地域的电力系统分析，所关注的是地域内部的电力系统信息，对其外部电力系统信息可以不顾及。内部电力系统使用详尽的模型来描述 而外部 电力系统则用一个近似的简化模型来描述，只要具有足够的精度就 可以了。建立外部近似的简化模型称之为电力系统外部等值。外部等值 分以下三步。(1) 构造一个外部等值的模型。(2) 用附加的假象注入匹配基本情况下的边界注入。(3) 在研究其他偶然事故时，使用具有由第二

5、步得来的边界注 入的外部等值。图1(a)所示为一段典型的馈电线路，图1(b)为采用等效负荷代替该条馈线上的所有负荷时的等效电路。图中 和8分别为 馈线上的两个分段开关，UA、UAp UB UEp分别为A和B两个 分段开关 处的电压幅值(V)及其相角；SA、SAp SB SBp分别为A和B两个分段 开关处的视在功率幅值(kVA)及其相角;r和x分别为A和B间的馈线 单位长度的电阻和电抗(Q km-1) ;A和B两个分段开关之间馈线的总长度为 L(km) o在图1(a)中，Si和Sip分 别为节点i处供出的视在功率幅值(kVA)及其相角；Lij为节点i和j之间的馈线的长度(畑)。在图1(b)中，S

6、K和SKp分别为采用 视在功率表示的等效负荷的幅值(kVA)及其相角；LAK 和LBK分别为A和B两个分段开关到等效负荷处(节点K)的馈线的长 度(km) ; IA, IAp, IB, IBp, IC, ICp分别为图中各支路电流的幅值(A) 和相角。由于通常可以在分段开关上同杆安装FTU,因此能够得到详 细 而准确的量测数据。因此求取基于等效负荷的简化模型，实际上就 是根据A和B处FTU上报的电压和视在功率求解等效负荷及 其位置 的过程。参照图1,假设从A到K间的馈线长度为L1,则从B到K间 的馈线长度为L2=(L-L1),根据A端参数可计算出等效负荷处 的电压 幅值为：(1)其中,PA和Q

7、A分别为流过节点A的有功功率(kW)和无功功 率 (kVar) o设计误差函数Uerr为：(2)可以通过迭代法求出L1和L2的值。当Uerr的绝对值小于 指定误差极限时，则认为迭代己经收敛；否则，当Uerr大于零时，则在下一次迭代时适当加大L1的取值；当Uerr小于零时，则在下 一次迭代时适当减小L1的取值。根据图1(b)显然有：因此可以得岀：这样就得出了基于等效负荷的简化模型的全部参数。2计算实例在谗里我们分析一个实际的线路(如图2所示),即卧龙区配 电网的岗供六线，它由34个节点和33条支路组成，各条支路负荷 的分布如附录所示。图3和图4给出了采用本文提出的方法ELM法和EVM法分别 计 算岗供六线的结果，并与不经过近似处理的N-R严格法进行了对 比。3结语综上所述，馈线上的负荷及其分布情况可以通过馈线两端的电 压和流过馈线两端的分段开关的功率反映岀来，而