申请/专利权人：华北水利水电大学

申请日：2022-03-23

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114784885B

主分类号：H02J3/48

分类号：H02J3/48;H02J3/50;H02J3/06;H02J3/26;G06Q10/04;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.05.24#著录事项变更;2022.08.09#实质审查的生效;2022.07.22#公开

摘要：一种基于Zbus矩阵的梯度法配电网分布式电源选址定容方法，基于配电网网损理论，提出一种梯度法选址定容模型；依据三相配电网模型，构建基于三相配电网Zbus矩阵的以网损最小化和接入配电网分布式电源总功率最小化为多目标的选址定容方法；本发明在选址定容优化的同时能处理三相不平衡问题，优化节点电压、传输线电流使其符合对应约束条件。并且这一选址定容方法可以处理网格形的配电网，具有较高的理论性和可解释性，间接提高了电网运行的经济效益，具有一定的实际应用价值。

主权项：1.一种基于Zbus矩阵的梯度法配电网分布式电源选址定容方法，其特征在于，分布式电源以PQ控制的形式由PQ节点并联接入配电网，最终按优化结果分配每个节点每相的有功及无功完成配电网最优选址定容；包括以下步骤：步骤1，根据配电网系统初始化并构建Ybus、Zbus矩阵，构建方法如下：含两个相的传输线模型，相内阻抗为Zij和Zkn，相间阻抗为Zij-kn；记传输线四个端点端电压为Vi，Vj，Vk，Vn，两个相上的电流按端点标记为Ii和Ik，其关系为： 整理得： 将其中的Z矩阵转置为Y矩阵并左乘，记由上述相内阻抗Zij，Zkn，相间阻抗Zij-kn构成的矩阵转置后矩阵对应位置上的数值为yij，ykn和yij-kn，有： 按电压和电流项在基本方程组中对应位置填入，得该传输线在Ybus中的表达方法为： 其中下标ii,ij,ji,jj,kk,kn,nk,nn,ik,ki,jn,nj,in,ni,jk,kj为Ybus中对应第一个记号行，第二个记号列位置上的Y数值，Y数值的old与new上标为Ybus矩阵对应位置增加或减少一个导纳项前后的值；而三相传输线路模型如下： 其中Yaa、Ybb、Ycc为相上阻抗，Yab、Yac、Ybc、Yba、Yca、Ycb为相间阻抗，一般情况下：Yab＝Yba，Yac＝Yca，Ybc＝Ycb6同理，通过分别将相间导纳和同相自导纳按相同方法加到Ybus矩阵对应位置处，即可构建三相配电网系统的Ybus矩阵其中，三相配电网系统总节点数量为N，Ybus矩阵大小为3N-1x3N-1的矩阵，平衡节点或Vθ根节点不作为Ybus矩阵的节点；将三相配电网系统的Ybus矩阵求逆，得到三相配电网的Zbus矩阵；步骤2，初始化每个节点每一相有功及无功分布式电源接入容量向量；步骤3，设置总分布式电源并网容量限制及各节点每相有功无功DG并网容量限制；步骤4，将各个并网分布式电源功率处理成等效负荷，计算三相潮流，储存各节点各相电压与相角，计算总网损对各节点每相等效有功无功负荷偏导；遍历所有有功无功负荷偏导，选择不被禁止增加DG出力、同时未达到出力上限的两个最大有功无功负荷偏导节点位置，步骤5，对节点内三个相DG有功无功出力6个位置循环运行重置L参数的凸优化梯度下降法搜索本步骤中的增加的DG出力功率，使得节点偏导数值降低到步骤4中第二大偏导数值以下，并使上述两个最大偏导数值尽量接近，重新计算三相潮流；步骤6，检测步骤5中增加的DG出力功率是否导致某相电压幅值超过电网电压幅值标准，若是，则跳转到步骤9，反之执行步骤7；步骤7，检测步骤5中增加的DG出力功率是否导致某传输线载流量约束越界，若是，则跳转到步骤9，反之执行步骤8；步骤8，检测步骤5中增加的DG出力功率是否超出本节点DG注入功率约束，若是，则跳转到步骤9，反之执行步骤10；步骤9，设置新的DG出力上限，并将该位置DG出力功率数值利用二分搜索修改为上下界的平均值，跳转到步骤4；步骤10，设置新的DG出力下限，检测步骤5中增加的DG出力功率是否导致总DG并网功率超出约束，若否，则跳转到步骤4，反之结束选址定容问题求解，输出每个节点每相的有功或无功DG接入容量序列。

全文数据：

权利要求：

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