考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法
【专利摘要】本发明公开一种考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，在负荷模型方面，采用基于双笼型转子感应电动机模型的空调负荷计算模型与照明为主的静态负荷计算模型；在三相潮流计算模型方面，对负荷节点采用abc三相功率平衡方程和0相电流平衡方程，对配电变压器低压侧联络节点的abc三相和0相都采用电流平衡方程。本发明的方法能够降低三相潮流计算的编程求导计算量，易于实现；并准确地反映居民低压配电台区在各种运行工况下的三相不平衡程度并评估及其对配电网安全优质经济运行的影响。
【专利说明】
考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力运行分析领域，具体涉及一种考虑负荷特性的居民配电台区三相 不平衡潮流计算方法。
【背景技术】
[0002] 低压配电网是电力系统中直接连接用户的环节，其安全优质运行直接影响到用户 的正常用电。由10kV降压到380V的配电变压器和其二次侧连接的380V出线及低压负荷所组 成的低压配电台区，是低压配电网的基本形式。目前，我国的大多数低压配电台区，由于三 相供电与单相供电并存，三相负荷接入不均，三相不平衡运行情况严重，馈线上负荷点的三 相电压不平衡程度往往较大，严重影响到用户的供电电压质量。另外，三相不平衡程度的增 大还会加大零线的电流和有功损耗，从而影响到低压配电台区运行的经济性。特别是对于 众多的居民低压配电台区，由于台区中含有大量的单相空调负荷，而空调负荷在启动时的 电流和功率比正常运行时要大几倍，启动瞬时往往会进一步加大低压配电台区的三相不平 衡程度。
[0003] 常规的配电网三相不平衡潮流计算中，负荷采用不随时间和运行状态变化的恒功 率模型，没有反映实际负荷的变化特性，采用负荷节点恒功率模型的三相潮流计算评估配 电台区运行的三相不平衡程度，与实际情况往往差别很大。特别是对于空调负荷启动的运 行工况，由于其电流和功率达到正常运行时的几倍，采用正常运行功率值的恒功率模型进 行三相潮流计算结果与实际电网状态差别很大，无法准确反映低压配电台区运行的三相不 平衡程度。因此，对于含有大量单相空调负荷的众多居民低压配电台区，如何准确地反映台 区在各种运行工况下的三相不平衡程度，亟需提出合理的三相潮流计算模型和方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种考虑负荷特性的居 民配电台区三相不平衡潮流计算方法，考虑居民配电台区中单相空调负荷的实际运行特 性，能够模拟实际居民低压配电台区中空调负荷稳定运行和启动条件下台区的三相不平衡 允许程度，并能够准确评估三相不平衡运行对于低压配电网供电安全性、电压质量和经济 性的危害。
[0005] 为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
[0006] 一种考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤S10,建立负荷节点的包括空调负荷模型和静态负荷模型的总负荷模型;所述 空调负荷模型是空调负荷从配电网吸收的功率关于转差率的函数，空调负荷模型包括有空 调稳定运行状态和空调启动状态;所述静态负荷模型是接入点静态负荷功率关于接入点电 压幅值的幂函数模型；
[0008] 步骤S20,先给定各个节点的电压初值，当前为第k次迭代，遍历N个负荷节点，所述 k和N均为等于或者大于1的整数，依次判断各负荷节点的空调状态，并计算相应空调状态的 接入点空调负荷功率；
[0009] 步骤S30,依次计算各负荷节点的总负荷功率，并通过以配电变压器高压侧为平衡 点的各负荷节点的三相潮流计算模型、以及通过配电变压器低压侧联络节点的三相潮流计 算模型，计算得到负荷节点的节点电压和节点相角；
[0010] 步骤S40，判断空调负荷模型和三相潮流计算模型是否均收敛，若是则当前节点电 压和节点相角为最终解，否则将当前节点电压设定为迭代初值，k = k+l后进入步骤S20。
[0011] 进一步，所述空调负荷模型采用双笼型转子感应电动机等值电动模型。
[0012] 进一步，所述空调稳定运行状态的空调负荷模型是接入点空调负荷功率关于空调 稳定运行状态的转差率的函数。
[0013] 进一步，所述空调启动状态的空调负荷模型是接入点空调负荷功率关于空调转差 率为1的参数表达式。
[0014] 进一步，所述步骤S20采用牛顿-拉夫逊算法计算相应空调稳定运行状态的转差率 进而计算接入点空调负荷功率。
[0015] 进一步，所述静态负荷模型表示如下：
[0017] 其中，Ps、Qs分别为静态负荷接入网络的实际有功功率与无功功率，V为接入点的 实际电压幅值，VN为额定电压，PN和QN为额定条件下负荷的有功功率和无功功率。
[0018] 进一步，所述方法还包括有步骤S50,计算反映台区运行的三相不平衡程度的指 标，所述指标包括台区网损、配电变压器负载率和各个节点的电压不平衡度。
[0019] 进一步，步骤S40所述配电变压器高压侧为平衡点的三相潮流计算模型如下：
[0021]其中，Pi,dPQi,P分别表示第i个节点第p相从电网吸收的有功功率和无功功率，Vi,P 表示第i个节点的第P相电压，Vj,P表示第j个节点的第p相电压，Zij表示第i个节点与第j个节 点之间的abc相线路的阻抗，Zw表示第i个节点与第j个节点之间的0相线路的阻抗。
[0022]进一步，步骤S40所述配电变压器低压侧联络节点的三相潮流计算模型如下：
[0024] 其中，^严表示配电变压器高压侧对低压侧的变比，#为6的共辄函数，0为配电 变压器高压侧对低压侧的电压移相角，Vn, P表示配电变压器高压侧的第p相电压，V1>P表示配 电变压器低压侧第P相电压，Vu表示非配电变压器侧第j个节点第p相电压，Z ni表示配电变 压器的等值阻抗，表示配电变压器低压侧与第j个节点之间的线路阻抗，Zm表示配电变压 器低压侧中性点对地阻抗。
[0025] 进一步，步骤S30采用牛顿-拉夫逊算法求解以配电变压器高压侧为平衡点的各个 负荷节点和配电变压器低压侧联络节点各自的三相潮流计算模型，求得配电网各节点电压 和节点相角。
[0026] 本发明的一种考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，具有如下 有益效果：
[0027] 在获取居民低压配电台区的结构和运行数据的基础上，通过求解本发明提出的考 虑负荷特性的居民低压配电台区三相不平衡潮流模型，模型中考虑了居民低压配电台区以 空调为主动态负荷和以照明为主静态负荷的运行特性，可以准确获得空调负荷正常运行及 启动条件下台区的电压和功率分布情况，从而准确地反映居民低压配电台区在各种运行工 况下的三相不平衡程度并评估及其对配电网安全优质经济运行的影响，为有效治理台区三 相不平衡运行提供决策依据。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法的步骤流 程图。
[0029] 图2为空调负荷的稳态等值电路示意图。
[0030] 图3为本发明的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法的交替迭 代算法流程图。
[0031] 图4为低压配电网台区模型图。
[0032]图5为电压配电台区三相接线图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
[0034] 本发明提出考虑实际负荷特性的居民低压配电台区三相不平衡潮流计算模型，并 评估居民低压配电台区三相不平衡运行的危害。在负荷模型方面，考虑基于双笼型转子感 应电动机模型的空调负荷计算模型与照明为主的静态负荷计算模型;在三相潮流计算模型 方面，对负荷节点采用abc三相功率平衡方程和0相电流平衡方程，对配电变压器低压侧联 络节点的abc三相和0相都采用电流平衡方程。
[0035] -种考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，包括如下步骤：
[0036] 步骤S10,建立负荷节点的包括空调负荷模型和静态负荷模型的总负荷模型;所述 空调负荷模型是空调负荷从配电网吸收的功率关于转差率的函数，空调负荷模型包括有空 调稳定运行状态和空调启动状态;所述静态负荷模型是接入点静态负荷功率关于接入点电 压幅值的幂函数模型；
[0037] 步骤S20,先给定各个节点的电压初值，采用交替迭代算法，当前为第k次迭代，遍 历N个负荷节点，所述l^PN均为等于或大于1的整数，依次判断各负荷节点的空调状态，并计 算相应空调状态的接入点空调负荷功率；
[0038] 步骤S30,依次计算各负荷节点的总负荷功率，并通过以配电变压器高压侧为平衡 点的各负荷节点三相潮流计算模型和配电变压器低压侧联络节点的三相潮流计算模型，计 算得到负荷节点的节点电压和节点相角；
[0039]步骤S40，判断空调负荷模型和三相潮流计算模型是否均收敛，若是则当前节点电 压和节点相角为最终解，否则将当前节点电压设定为迭代初值，k = k+l后进入步骤S20。 [0040]所述步骤S10的总负荷模型在本实施例中，居民低压配电台区的实际负荷主要以 空调为主的动态负荷和以照明为主的静态负荷，因此总负荷模型采用两者并联的方式。 [0041 ] 空调负荷模型包括有两种运行状态，分别为空调稳定运行状态和空调启动状态。
[0042] 作为一个具体实施例，本发明的空调负荷模型采用双笼型转子感应电动机等值电 路模型。
[0043] 参看图1，空调负荷模型为稳定运行状态时，空调负荷模型如下描述：
[0044] 其中f为空调负荷接入配电网处的节点电压;^、^和&分别为空调感应电动机的 定子电阻、定子电抗和激磁电抗;ri、xi、r2和X2分别表示下笼转子电阻、互漏电抗、上笼转子 电阻和上笼转子电抗;s为感应电动机的转差率;Kh为容量折算比，即系统容量基值与感应 电动机自身容量之比，表达式如式(2-1)所示：
[0045] Kh=Sb/Sbm (2-1)
[0046] 空调负荷从配电网吸收的功率可由式(2-2)~(2-3)计算得到：
[0047] Rim(s)+jXim(s) =KH(rA+jXA) + jKHXm//[ jKHXl+(KHri/s)//(KHr2/s+jKHX2)] (2-2)
(2-3)
[0049] 其中：接入网络节点的空调感应电动机负荷的等值阻抗，是关于转差率 S的函数;Pim+jQim是空调负荷从配电网吸收的功率值。
[0050] 由上述分析可得，若要求得该负荷节点的注入功率，则需要得到转差率s的数值， 可结合稳定运行时感应电动机的转矩平衡方程计算得到，转矩平衡方程如下所示 [2]:
[0051] Pm-Pe = 0 (2-4)
[0052] 其中，PjPPe分别为感应电动机在系统基准下的机械负载功率和电磁功率。
[0053] 对于居民家用空调，压缩机带动的机械负载功率Pm常表示成转速的3次函数，如 下：
[0054] Pm=KL[(l-s)3]/KH (2-5)
[0055] 其中，Kl为负载率。
[0056] 当感应电动机稳定运行时，双笼型转子的电磁功率可以等效为两个转子的电阻吸 收功率。下文对电磁功率计算方式进行具体说明。
[0057] 首先，通过对图1的虚线左边部分进行戴维南等值，则其等值电势为，等值阻抗 为Req+jXeq，表达式如下所示：
[0058] Rfin+iXfin = KH(rA+ixA)// iKHXm (2-6)
(2-7)
[0060] 因而图i中电压r的表达式如下：
12-8^
[0062]因此，下笼转子和上笼转子吸收的电磁功率表达式如下：
(2-9)
[0064] 而转子吸收的总电磁功率表达式如下：
[0065] Pe = Pel+Pe2 (2 - 10)
[0066] 因此，当空调负荷稳定运行时，只要空调负荷接入配电网处的节点电压f已知，就 可以采用牛顿-拉夫逊法，根据式(2-4)~(2-10)计算得到转子转差率s的大小，进而求得空 调负荷节点从配电网吸收的功率大小。所述牛顿-拉夫逊法是常用的解非线性方程组的方 法，将关于变量.順非线性方程通过泰勒级数展开，转变为关于变化量ir的线性方程，再经 过反复迭代，以求得足够精确的解。
[0067] 空调负荷模型为空调启动状态时，空调负荷模型如下描述：
[0068] 图1所示的为空调负荷稳定运行时的等效电路，完整的双笼型转子的等效电路中 下笼中也存在漏电抗，但由于在稳定运行中，下笼漏电抗数值较小，故忽略不计。当电动机 刚启动时，转子频率较高，下笼产生较大的漏电抗，故转子电流主要集中在漏电抗较小的上 笼转子，因此，在对启动状态的计算中，忽略下笼转子，单独考虑上笼转子。由于电动机启动 时，转差率s取值为1，从而得到启动状态下节点负荷的等值阻抗和功率表达式如下：
[0069] Rirns+jXims =Kh(ta+J'xa) +jKHXm//( jKHXl+KHr2+J'KhX2 ) (2-11)
a-i2)
[0071]以上计算中空调负荷的参数取值如下表1所示：
[0072]表1空调负荷有关参数
[0074] 在本实施例中的静态负荷模型如下：
[0075] 照明为主的静态负荷采用幂函数模型表示，如下：
2-13 )
[0077]其中，PS、QS分别为静态负荷接入网络的实际有功功率与无功功率，V为接入点的实 际电压幅值，Vn为额定电压，Pn和Qn为额定条件下负荷的有功功率和无功功率。
[0078] 在本实施例中的总负荷模型如下：
[0079] 结合上述空调负荷模型和静态负荷模型，低压配电网中负荷节点的总负荷功率为 空调负荷与静态负荷之和，表示如下： -\PL=Pn"+P,
[0080] ^ a(2-14)
[Ql =Q""+Qs
[0081 ]其中，Pl和Ql分别为负荷节点吸收的总有功功率和总无功功率。
[0082]作为一个具体实施例，所述步骤S30的低压配电网三相潮流计算模型如下：
[0083]假定低压配电网有n个节点，配电变压器高压侧为第n个节点，选配电变压器高压 侧为平衡节点，其abc三相电压幅值和相角给定。三相潮流计算模型中，负荷节点的abc三相 采用功率平衡方程，〇相采用基尔霍夫电流平衡方程，如下：
(2-15)
[0085]其中，Pi,dPQi,P分别表示第i个节点第p相从电网吸收的有功功率和无功功率，Vi,P 表示第i个节点的第P相电压，Vj,P表示第j个节点的第p相电压，Zij表示第i个节点与第j个节 点之间的abc相线路的阻抗，Zw表示第i个节点与第j个节点之间的0相线路的阻抗。
[0086]三相潮流计算模型中，配电变压器低压侧联络节点的abc三相和0相都采用基尔霍 夫电流平衡方程，如下：
[0088] 其中，表示配电变压器高压侧对低压侧的变比，f为I的共辄函数，0为配电 变压器高压侧对低压侧的电压移相角，Vn,P表示配电变压器高压侧的第p相电压，V1>P表示配 电变压器低压侧第P相电压，Vu表示非配电变压器侧第j个节点第p相电压，Z ni表示配电变 压器的等值阻抗，表示配电变压器低压侧与第j个节点之间的线路阻抗，Zm表示配电变压 器低压侧中性点对地阻抗。
[0089] 利用上述数学模型，分离实部与虚部后一共可以建立8(n-l)个平衡方程，若第n个 节点为平衡节点，节点1~(n-1)中每个节点有abc三相及0相的电压与相角8个变量，共8(n-1)个变量，因此总变量个数与方程个数相同，可采用牛顿-拉夫逊算法进行居民低压配电网 台区三相潮流计算。
[0090] 所述步骤S20至步骤S30是的实现步骤，在本实施例中具体如下：
[0091]根据上述的三相潮流计算模型与空调负荷功率的计算模型，采用交替迭代算法反 复迭代，先给定各个节点的电压初值，通过对式(2-4)~（2-14)采用牛顿-拉夫逊算法计算 得到节点吸收功率，再通过式(2-15)和(2-16)采用牛顿-拉夫逊求得配网各节点电压，直至 负荷转差率方程与潮流计算均收敛，图3为三相潮流交替迭代算法的流程图所示，具体如下 所述：
[0092] 步骤S21、获取居民低压配电台区的结构和运行数据；
[0093] 步骤S22、给定各个节点的电压初值，根据空调负荷的运行状态，通过式（2-1)~ (2 -10)计算得到负荷节点中空调稳定运行状态的电动机转子转差率和abc三相功率，或者 通过式(2-11)~（2-12)计算得到负荷节点中空调启动状态的abc三相功率，通过式(2-13) 计算得到各个负荷节点中静态负荷的abc三相功率，最后通过式(2-14)计算得到节点abc三 相功率；
[0094] 步骤S31、通过式(2-15)和(2-16)求得配网各节点abc三相及0相电压及相角，判断 节点电压是否满足收敛条件：
[0095]
[0096] 其中I为预先给定的小正数，^-"和^°为本次和上一次迭代的节点电压；
[0097] 步骤S41、返回到步骤S22和步骤S31交替迭代，直到居民低压配电台区三相潮流计 算收敛，从而获得各节点电压和各支路功率的abc三相及0相的分布情况。
[0098]步骤S50、计算台区网损、配电变压器负载率和各个节点的电压不平衡度等指标， 反映台区运行的三相不平衡程度。
[0099] 下面举例说明本发明的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法 的有益效果，为了验证考虑负荷特性的居民低压配电台区三相不平衡潮流计算模型正确 性，选取某个实际居民低压配电台区简化后的7节点低压配网进行测试，配电台区接线如图 4所示，低压配电台区的三相接线图如图5所示。
[0100] 如图4中该低压配电台区共有7个节点，其中，配电变压器容量为SN=200kVA，变比 为10/0.4kV，并采用Dynll接法，即高压侧对低压侧的电压移相角0 = -V6。变压器高压侧节 点7为平衡节点，变压器低压侧为节点6,节点1、2、3位于同一条馈线上，节点4、5位于同一条 馈线上。根据实际配电网数据，得到各线路的abc三相参数相等，如下表2所示，而0相线路参 数为单相参数的1.5倍。另外，根据配电变压器型号S9-200,查找相关的铭牌参数，可计算得 到电阻RT = 6.25Q，电抗XT = 20Q，计算中忽略了变压器励磁支路的电导和电纳。
[0101] 表2各线路A、B、C三相参数表
[0103] 在节点1~节点5对应的相序分别接入空调负荷与基于幂函数模型的静态负荷。同 一节点的空调负荷与静态负荷的容量分别占该节点负荷总容量的60%与40% ;其中，空调 负荷的功率因数取0.85，额定功率与额定容量如下表3所示;静态负荷的功率因数取0.9，额 定条件下的有功功率和无功功率如下表3所示。
[0104] 表3各节点梓入的苧调负荷和静杰负荷功率倌
[0106]平衡节点7的abc三相电压幅值根据实际运行情况都设定为1.03p.u.，a相、b相和c 相电压相角分布设定为〇、-2V3和-4V3。为了分析考虑负荷特性的居民低压配电台区的三 相不平衡潮流计算，分别对以下三种运行工况进行潮流计算：
[0107] 1)所有节点空调负荷均稳定运行；
[0108] 2)节点5空调负荷启动，其他节点空调负荷稳定运行；
[0109] 3)节点4和节点5空调负荷同时启动。
[0110] 计算得到各节点电压标幺值和空调负荷电动机转差率如表4所示。
[0111] 表4不同运行状态下各节点电压与转差率
[0114]由上表4可以看出，由于各个节点接入的均为单相负荷，系统处于三相不平衡状 态，各个节点的三相电压不相等，并且产生〇相电压。相对于各节点空调稳定运行时的电压 幅值，当节点5空调单独启动、以及节点4与节点5的空调负荷同时启动时，节点1~6的A相电 压均明显降低，并且节点4与节点5同时启动状态节点1~6的A相电压幅值小于节点5单独启 动状态的电压幅值。由于改变运行状态的空调负荷均在A相，因此对B、C相电压幅值和相角 的影响较小。由于三相负荷不平衡，0线在各个节点处存在电位差，因而0线中有电流和功率 损耗。节点4和5的空调运行状态变化对另一回馈线上的节点1~3的各相电压幅值与转差率 的影响较小。
[0115] 同时，由三相潮流计算结果得到3种运行工况下的配电台区线损与配电变压器负 载率如表5所示，节点的电压不平衡度如表6所示。由表5可以看出，相对于各节点空调负荷 稳定运行时，当节点5空调负荷单独启动、节点4与节点5的空调负荷同时启动，台区的线损、 线损率、和配电变压器三相负载率增加明显。由于节点某一相空调负荷启动时的功率远大 于稳定运行时的功率，因此配电变压器的该相负载率会明显增大，从而导致台区线损与线 损率的大幅增加，而其他相的负载率则变化较小。由表6可以看出，当各节点空调负荷处于 稳定运行状态时，各节点电压不平衡度均未超出国标规定的电网正常运行的允许值2%的 上限。而当节点5单独启动、节点4与节点5的空调负荷同时启动，节点4、5的电压不平衡度均 超出国标规定的电网正常运行的允许值上限，此时将会给配电台区的用户供电电压质量带 来不利影响。
[0116] 表5不同运行工况下的配电台区线损与配电变压器负载率
[0118]表6不同运行工况下各节点的电压不平衡度
[0120] 通过考虑负荷特性的居民低压配电台区三相不平衡潮流计算，分析空调动态负荷 不同运行状态对于低压配电台区运行的影响，得到如下结论：
[0121] 1)采用具有空调动态负荷与幂函数静态负荷负荷特性的并联描述居民负荷特性， 获得的居民低压配电台区三相不平衡潮流计算结果能够较为准确的反映台区的各种实际 运行状态；
[0122] 2)使用交替迭代法进行考虑负荷特性的居民低压配电台区三相不平衡潮流计算， 具有较好的收敛性，易于编程实现；
[0123] 3)相对于空调负荷稳定运行状态而言，当某个节点某一相空调负荷处于启动状态 时，整个台区的线损、线损率均明显增加，并且配电变压器三相负载率与这一相负载率也明 显增加；
[0124] 4)相对于空调负荷稳定运行状态而言，当某个节点空调负荷处于启动状态时，会 使该回馈线上各个节点产生较大的电压不平衡度，并且有可能导致节点电压不平衡度超出 国标规定的允许上限值，影响用户的正常用电。
[0125] 上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管 本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术 人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明的精神和 范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其特征在于，包括如 下步骤： 步骤S10，建立负荷节点的包括空调负荷模型和静态负荷模型的总负荷模型;所述空调 负荷模型是空调负荷从配电网吸收的功率关于转差率的函数，空调负荷模型包括有空调稳 定运行状态和空调启动状态;所述静态负荷模型是接入点静态负荷功率关于接入点电压幅 值的幂函数模型； 步骤S20，先给定各个节点的电压初值，当前为第k次迭代，遍历N个负荷节点，所述k和N 均为等于或者大于1的整数，依次判断各负荷节点的空调状态，并计算相应空调状态的接入 点空调负荷功率； 步骤S30,依次计算各负荷节点的总负荷功率，并通过以配电变压器高压侧为平衡点的 各个负荷节点和配电变压器低压侧联络节点的三相潮流计算模型，计算得到负荷节点的节 点电压和节点相角； 步骤S40,采用交替迭代算法，判断空调负荷模型和三相潮流计算模型是否均收敛，若 是则当前节点电压和节点相角为最终解，否则将当前节点电压设定为迭代初值，k = k+l后 进入步骤S20。2. 根据权利要求1所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，所述空调负荷模型采用双笼型转子感应电动机等值电动模型。3. 根据权利要求1或2所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法， 其特征在于，所述空调稳定运行状态的空调负荷模型是接入点空调负荷功率关于空调稳定 运行状态的转差率的函数。4. 根据权利要求1或2所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法， 其特征在于，所述空调启动状态的空调负荷模型是接入点空调负荷功率关于空调转差率为 1的参数表达式。5. 根据权利要求3所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，所述步骤S20采用牛顿-拉夫逊算法计算相应空调稳定运行状态的转差率进而计 算接入点空调负荷功率。6. 根据权利要求1所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，所述静态负荷模型表示如下：其中，Ps、QS分别为静态负荷接入网络的实际有功功率与无功功率，V为接入点的实际电 压幅值，VN为额定电压，PN和QN为额定条件下负荷的有功功率和无功功率。7. 根据权利要求1所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，所述方法还包括有步骤S50，计算反映台区运行的三相不平衡程度的指标，所述 指标包括台区网损、配电变压器负载率和各个节点的电压不平衡度。8. 根据权利要求1所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，步骤S40所述以配电变压器高压侧为平衡点的各个负荷节点三相潮流计算模型 如下：其中，p1>p和Q1>P分别表示第i个节点第P相从电网吸收的有功功率和无功功率，v 1>p表示 第i个节点的第P相电压，Vj,P表示第j个节点的第p相电压，Zij表示第i个节点与第j个节点之 间的abc相线路的阻抗，Zw表示第i个节点与第j个节点之间的0相线路的阻抗。9. 根据权利要求1或8所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法， 其特征在于，步骤S40所述配电变压器低压侧节点的三相潮流计算模型如下：其中，^表示配电变压器高压侧对低压侧的变比，/^为务的共辄函数，Θ为配电变压 器高压侧对低压侧的电压移相角，Vn,P表示配电变压器高压侧的第p相电压，V1>P表示配电变 压器低压侧第P相电压，Vu表示非配电变压器侧第j个节点第p相电压，Ζ ηι表示配电变压器 的等值阻抗，表示配电变压器低压侧与第j个节点之间的线路阻抗，Zm表示配电变压器低 压侧中性点对地阻抗。10. 根据权利要求9所述的考虑负荷特性的居民配电台区三相不平衡潮流计算方法，其 特征在于，步骤S30采用牛顿-拉夫逊算法求解以配电变压器高压侧为平衡点的各个负荷节 点和配电变压器低压侧联络节点各自的三相潮流计算模型，求得配电网各节点电压和节点 相角。
【文档编号】G06F17/50GK105958483SQ201610383169
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】林舜江, 王雅平, 张海鹏, 刘翠平, 刘明波
【申请人】华南理工大学