復(fù)雜配電網(wǎng)簡化建立模型-最新資料

1、復(fù)雜配電網(wǎng)簡化建立模型在配電自動化系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)智能配電功能，必須建立配電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型并分析配電網(wǎng)的潮流。通過對組成復(fù)雜電力系統(tǒng)的 網(wǎng)絡(luò)，負荷的分析、熟悉復(fù)雜電力系統(tǒng)模型的組成，掌握模型參 數(shù) 的求證方法。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析采用P-Q分解法和N-R法等 方 法1,2。上述方法由于需要將配電網(wǎng)上的每臺配電變壓器都 看作 是節(jié)點，從而導(dǎo)致矩陣非常龐大，嚴(yán)重影響處理速度。更不利 的 是，為了降低建設(shè)費用，配電線路上通常只有柱上開關(guān)的量測是可以滿足的，而配電變壓器一般均不安裝量測設(shè)備，導(dǎo)致傳統(tǒng)方法由于嚴(yán)重缺乏量測數(shù)據(jù)而無法得出潮流3。1復(fù)雜配電網(wǎng)簡化模型饋電線路是配電網(wǎng)中的一個術(shù)語，它可以指與任意配

2、網(wǎng)節(jié)點相 連接的支路，可以是饋入支路，也可以是饋出支路。但因為配電 網(wǎng)的典型拓撲是輻射型，所以饋電線路中的能量流動是單向的。但為提高供電可靠性，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化很復(fù)雜，功率的傳輸也并非絕 對是一個方向。所以粗略地說，配電網(wǎng)中的支路都可稱之為饋 電線 路。本模塊介紹電力系統(tǒng)等值得概念和方法。通過概念講解 和方法 介紹，熟悉和掌握電力系統(tǒng)等值原理、等值的步驟、等值模型參數(shù) 的求證方法。饋電線路在描述時為了更好的體現(xiàn)配電線 路與變電站 的10kV出現(xiàn)間隔的關(guān)系，這里饋電線路專門用于描述配電線路起點 電源信息。1.1電力系統(tǒng)饋電線路潮流數(shù)據(jù)(1) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲，對節(jié)點編號?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)分析軟件 般采 用節(jié)

3、點命名給節(jié)點編號，命名可用中文，例如變電站名加母 線電壓 等級的簡寫(如35kV,寫作3)。(2) 給定線路及變壓器所構(gòu)成的各支路阻抗、非標(biāo)變比(變壓 器支路)、充電導(dǎo)納(線路)等。(3) 根據(jù)發(fā)電廠開停機安排，給定各發(fā)電機有功、無功出力般可將同一電廠的接在同一母線上的多臺同機型機組合并。(4) 指定平衡節(jié)點和基準(zhǔn)電壓(一般是模1.0、角0。)，平衡 節(jié)點一般是大型調(diào)頻廠；給定PV節(jié)點和節(jié)點電壓，PV節(jié)點一般是 無 功儲備的大型電廠或大型無功補償點。(5) 給定各節(jié)點負荷有功、無功。(6) 給定并聯(lián)和串聯(lián)無功補償設(shè)備和FACTS裝置的模型參數(shù)等。1.2外部系統(tǒng)等值簡化數(shù)據(jù)采用電力系統(tǒng)等值技術(shù)和

4、軟件對外部電力系統(tǒng)進行等值化簡， 獲得化簡后的等值參數(shù)。1.3建立潮流計算數(shù)據(jù)文件1.4電力系統(tǒng)外部等值概念現(xiàn)代電力系統(tǒng)是廣域存在的，某一個地域的電力系統(tǒng)一般都 是一個在廣域發(fā)布的更大型的系統(tǒng)的組成部分。某一個地域的電力系統(tǒng)分析，所關(guān)注的是地域內(nèi)部的電力系統(tǒng)信息，對其外部電力系統(tǒng)信息可以不顧及。內(nèi)部電力系統(tǒng)使用詳盡的模型來描述 而外部 電力系統(tǒng)則用一個近似的簡化模型來描述，只要具有足夠的精度就 可以了。建立外部近似的簡化模型稱之為電力系統(tǒng)外部等值。外部等值 分以下三步。(1) 構(gòu)造一個外部等值的模型。(2) 用附加的假象注入匹配基本情況下的邊界注入。(3) 在研究其他偶然事故時，使用具有由第二

5、步得來的邊界注 入的外部等值。圖1(a)所示為一段典型的饋電線路，圖1(b)為采用等效負荷代替該條饋線上的所有負荷時的等效電路。圖中 和8分別為 饋線上的兩個分段開關(guān)，UA、UAp UB UEp分別為A和B兩個 分段開關(guān) 處的電壓幅值(V)及其相角；SA、SAp SB SBp分別為A和B兩個分段 開關(guān)處的視在功率幅值(kVA)及其相角;r和x分別為A和B間的饋線 單位長度的電阻和電抗(Q km-1) ;A和B兩個分段開關(guān)之間饋線的總長度為 L(km) o在圖1(a)中，Si和Sip分 別為節(jié)點i處供出的視在功率幅值(kVA)及其相角；Lij為節(jié)點i和j之間的饋線的長度(畑)。在圖1(b)中，S

6、K和SKp分別為采用 視在功率表示的等效負荷的幅值(kVA)及其相角；LAK 和LBK分別為A和B兩個分段開關(guān)到等效負荷處(節(jié)點K)的饋線的長 度(km) ; IA, IAp, IB, IBp, IC, ICp分別為圖中各支路電流的幅值(A) 和相角。由于通?？梢栽诜侄伍_關(guān)上同桿安裝FTU,因此能夠得到詳 細 而準(zhǔn)確的量測數(shù)據(jù)。因此求取基于等效負荷的簡化模型，實際上就 是根據(jù)A和B處FTU上報的電壓和視在功率求解等效負荷及 其位置 的過程。參照圖1,假設(shè)從A到K間的饋線長度為L1,則從B到K間 的饋線長度為L2=(L-L1),根據(jù)A端參數(shù)可計算出等效負荷處 的電壓 幅值為：(1)其中,PA和Q

7、A分別為流過節(jié)點A的有功功率(kW)和無功功 率 (kVar) o設(shè)計誤差函數(shù)Uerr為：(2)可以通過迭代法求出L1和L2的值。當(dāng)Uerr的絕對值小于 指定誤差極限時，則認(rèn)為迭代己經(jīng)收斂；否則，當(dāng)Uerr大于零時，則在下一次迭代時適當(dāng)加大L1的取值；當(dāng)Uerr小于零時，則在下 一次迭代時適當(dāng)減小L1的取值。根據(jù)圖1(b)顯然有：因此可以得岀：這樣就得出了基于等效負荷的簡化模型的全部參數(shù)。2計算實例在讒里我們分析一個實際的線路(如圖2所示),即臥龍區(qū)配 電網(wǎng)的崗供六線，它由34個節(jié)點和33條支路組成，各條支路負荷 的分布如附錄所示。圖3和圖4給出了采用本文提出的方法ELM法和EVM法分別 計 算崗供六線的結(jié)果，并與不經(jīng)過近似處理的N-R嚴(yán)格法進行了對 比。3結(jié)語綜上所述，饋線上的負荷及其分布情況可以通過饋線兩端的電 壓和流過饋線兩端的分段開關(guān)的功率反映岀來，而