配电网潮流计算方法概述
配电网潮流计算
配电网潮流计算的数学模型可以描述为，对于N 个节点的配电网，已知配电网的电源点电压，各节点的有功负荷和无功负荷值，配电网的拓扑结构信息以及各个支路的阻抗。
求得各节点的节点电压以及流经各支路的功率、各支路的电流，系统的有功损耗以及其他电力系统分析量。
配电网潮流算法实质上可以看做初始条件为根节点（电源节点电压）和节点负荷功率已知的情况下，根据前代更新和回退更新确定配电网的功率分布和电压分布。
因为配电网为辐射状，电能流动具有单向性，所以从电源点出发，上游支路向下游各个支路提供电能。
以支路功率表示的前推回代法的基本计算步骤如下：
（1）初始化迭代的有关参数，设置根节点电压，并为其他节点电压赋值，置迭代次数k 为零
（2）从数据文件读取各个节点注入的有功负荷功率以及其无功负荷功率；（3）从整个树状配电网结构的叶子节点往根节点计算，先子支路后父支路，利用式（2-1）、式（2-2）计算配电网的功率分布；
（4）从根节点出发，先父节点后子节点，利用式(3)计算配电网的电压分布；（5）判断相邻两次迭代电压差幅值的电流最大值max|ΔVi|是否小于给定的收敛数值ε。
如果满足收敛条件，则停止计算；反之则置k=k+1，返回步骤(3)重新执行。
配电网络的拓扑分析及潮流计算
在矩阵中第一、二列为支路的父节点与子节点，第三、四列是支路的电阻与电抗(与支 路编号对应)，第五、六列为子节点的有功负荷与无功负荷(与支路编号对应)；最后三行为 连支，其余为树支；连支子节点的负荷功率可以通过树支支路数据得到。 在这种存储方式下，当有连支闭合时，就应有树支打开，此时把连支的数据和树支相应 的数据进行互换得到新的结构数组，但是此时并不能保证连通和辐射。互换后，第一步检查 第二列是否有相同的子节点， 如果两行有相同子节点号，则对这两条支路中某一条支路的正 方向进行调整，保证子节点号不同。第二步是通过从根节点开始，搜索是否能到达所有的子 节点，否则网络不连通。
PL , j jQ L , j U
j
(2-6)
——节点 v 电压的共轭。 式中 PL , j jQL , j ——节点 v j 负荷功率的共轭； U j j
如果支路
bj
的末点
vj
不是末梢点，则支路电流
I j
应为该支路末点
vj
电流和其所有
子支路的电流之和，即
I I I j L, j k
0.8190 0.1872 0.7114 1.03 1.044 0.1966 0.3744 1.468 0.5416 0.5910 0.7463 1.289 0.7320 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.8980 0.8960 0.2030 0.2842 10.59 0.8042 0.5075 0.9744 0.3105 0.3410 2.0 2.0 2.0 0.5 0.5
kd
(2-7)
式中 d 为以节点 v j 为父节点的支路的集合。 显然，根据式(2-5)~式(2-7)，由末梢点向电源点第推就可以得到各支路的电流， 然后根据式(2-3)从电源点向末梢点回推就可以求得各节点电压。 前推回代法计算简单，内存需求少，是辐射网潮流计算的好方法。
第四章 配电网潮流计算
第四章 配电网潮流计算4.1 配电网负荷模型4.1.1 概述配电网潮流计算的模型可描述为：对一个有n 个节点的的配电系统，已知量为根节点的电压0∙U 。
各节点的负荷值)1-n 21(，，，⋯⋯=+i jQ P i i 及配电系统拓扑结构和各支路的阻抗。
待求量为各节点的节点电压)1n 21(-⋯⋯=∙，，，i U i ，各支路的潮流功率)121(,,-⋯⋯=+n i jQ P j L j L ，，，及各支路的电流和系统的有功网损。
在辐射状的配电子系统中，对于支路j b 有：)(j j j i j jX R I U U +-=∙式（1）如果支路j b 的末点j v 为网损点，则该支路的电流j I ∙等于流过末梢点的电流j ，L I ∙。
即等于该末梢点的负荷电流为j L jI I,∙∙= 式（2）节点j v 的负荷电流j L I ,∙可表示为∙∙-=*,,,jjL j L j L U jQ P I 式（3）式中j L j L jQ P ,,-为节点j v 的负荷功率的共轭，*j U ∙为节点j v 的电压共轭。
如果支路j b 的末点j v 不是末梢点，则支路电流j I ∙应为该支路末点j v 的电流和其所有子支路的电流之和，即∑∈∙∙∙+=dk kj L j II I , 式（4）式中，d 为以节点j v 为父节点的支路的集合。
显然，根据式（2）-（4）由末梢点的电源点递推，就可以得到支路的电流，然后根据（1）式从电源向末梢点回推，就可以求得各节点电压。
4.1.2 负荷模型一般可将与节点电压有关的负荷模型描述为：βα⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ffU U jQ U UP S Re Re 式（5）式中，U 为节点实际电压，f U Re 为节点参考电压。
如果式（5）中0==βα，S 为恒功率负荷，如果1==βα，S 为恒电流负荷，如果2==βα，S 为恒阻抗负荷。
为讨论方便，假定S 为恒阻抗负荷，则有：22U jG U G S I R += 式（6）因此，可以将节点j v 的恒阻抗表示为22,2,,,i i I i i R i L i L U jG U G jQ P +=+ 式（7）式中，i U 为节点j v 的电压。
电力系统中潮流计算方法研究
电力系统中潮流计算方法研究随着电力系统的迅速发展和电力需求的不断增长，电力系统的可靠性和稳定性成为了极为重要的问题。
在电力系统中，潮流计算是一项至关重要的技术，它可以帮助我们预测电力负荷和电力流向，有助于电力系统的稳定运行。
本文将探讨电力系统中的潮流计算方法及其研究。
一、潮流计算方法潮流计算是电力系统调度和运行的关键技术之一，其基本原理是根据电网拓扑、输电线路及变电站运行参数等，采用一系列算法求解电力系统中各节点的电压、电流和功率等物理量。
目前常用的潮流计算方法主要有两种：直接法和迭代法。
1.直接法直接法也叫解析法，它采用解析表达式计算电网各节点的电压、电流和功率等物理量。
其主要优点是计算速度较快，计算精度较高，适合用于小型电力系统和对计算精度要求较高的情况。
但是，直接法的缺点在于其计算复杂度极高，在大型电力系统中计算的时间和计算资源都会非常消耗。
2.迭代法迭代法也叫数值法，以牛顿—拉夫逊法（Newton-Raphson method）为代表，采用迭代过程计算电网各节点的电压、电流和功率等物理量。
迭代法主要优点在于其计算复杂度较低，在大型电力系统中计算速度相对较快。
但是，在特殊情况下，如系统存在多重解或松弛现象时，迭代法的收敛性也会受到一定的影响。
二、潮流计算的应用潮流计算在电力系统调度和运行中有着广泛的应用。
具体来讲，潮流计算可以用于下列几个方面：1.电网规划和设计电网规划与设计中潮流计算是必不可少的技术手段。
通过对不同区域、不同负荷的电力需求进行分析和计算，可以预测未来电力需求的变化，进而为电网规划与设计提供可靠的数据和参考。
2.电网运行状态分析潮流计算可以帮助运维人员及时监测电网运行状态，防范潜在安全隐患。
当电网发生故障或负荷变化时，运维人员可以通过潮流计算及时预警，采取有效措施避免电网故障的发生。
3.电网故障诊断与分析电力系统中常常发生各种故障，包括线路短路、设备故障等，这些故障严重影响电力系统的稳定运行。
第四章配电网潮流计算
第四章配电网潮流计算第四章配电网潮流计算4.1 配电网负荷模型4.1.1 概述配电网潮流计算的模型可描述为：对一个有n 个节点的的配电系统，已知量为根节点的电压0?U 。
各节点的负荷值)1-n 21(，，，??=+i jQ P i i 及配电系统拓扑结构和各支路的阻抗。
待求量为各节点的节点电压)1n 21(-??=?，，，i U i ，各支路的潮流功率)121(,,-??=+n i jQ P j L j L ，，，及各支路的电流和系统的有功网损。
在辐射状的配电子系统中，对于支路j b 有：)(j j j i j jX R I U U +-=?式（1）如果支路j b 的末点j v 为网损点，则该支路的电流j I ?等于流过末梢点的电流j ，L I ?。
即等于该末梢点的负荷电流为j L jI I,?= 式（2）节点j v 的负荷电流j L I ,?可表示为-=*,,,jjL j L j L U jQ P I 式（3）式中j L j L jQ P ,,-为节点j v 的负荷功率的共轭，*j U ?为节点j v 的电压共轭。
如果支路j b 的末点j v 不是末梢点，则支路电流j I ?应为该支路末点j v 的电流和其所有子支路的电流之和，即∑∈??+=dk kj L j II I , 式（4）式中，d 为以节点j v 为父节点的支路的集合。
显然，根据式（2）-（4）由末梢点的电源点递推，就可以得到支路的电流，然后根据（1）式从电源向末梢点回推，就可以求得各节点电压。
4.1.2 负荷模型一般可将与节点电压有关的负荷模型描述为：βα+???? ??=ffU U jQ U UP S Re Re 式（5）式中，U 为节点实际电压，f U Re 为节点参考电压。
如果式（5）中0==βα，S 为恒功率负荷，如果1==βα，S 为恒电流负荷，如果2==βα，S 为恒阻抗负荷。
为讨论方便，假定S 为恒阻抗负荷，则有：22U jG U G S I R += 式（6）因此，可以将节点j v 的恒阻抗表示为22,2,,,i i I i i R i L i L U jG U G jQ P +=+ 式（7）式中，i U 为节点j v 的电压。
配电网潮流计算方法概述
配电网潮流计算方法概述-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1配电网潮流计算方法概述目前，传统的电力系统潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等，均以高压电网为对象；而配电网络的电压等级较低，其线路特性和负荷特性都与高压电网有很大区别，因此很难直接应用传统的电力系统潮流计算方法。
由于缺乏行之有效的计算机算法，长期以来供电部门计算配电网潮流分布大多数采用手算方法。
80年代初以来，国内外专家学者在手算方法的基础上，发展了多种配电网潮流计算机算法。
目前辐射式配电网络潮流计算方法主要有以下两类：(1)直接应用克希霍夫电压和电流定律。
首先计算节点注入电流，再求解支路电流，最后求解节点电压，并以网络节点处的功率误差值作为收敛判据。
如逐支路算法，电压／电流迭代法、少网孔配电网潮流算法和直接法、回路分析法等。
(2)以有功功率P、无功功率Q和节点电压平方V2作为系统的状态变量，列写出系统的状态方程，并用牛顿-拉夫逊法求解该状态方程，即可直接求出系统的潮流解。
如Dist flow算法等。
2 配电网络潮流计算的难点1.数据收集在配电网络潮流计算中，网络数据和运行数据的完整性和精确性是影响计算准确性的一个主要因素。
对实际运行部门来说，要提供出完整、精确的配电网网络数据和运行数据是很难办到的，这主要有下面几个原因：(1)由于配电网网络结构复杂，特别是10KV及以下电压等级的配电网络，用户多且分散，不可能在每一条配电馈线及分支线上安装测量表计，使得运行部门很难提供完整、精确的运行数据。
(2)在实际配电网中，有部分主干线安装自动测量表计，而大部分配电网络只能通过人工收集网络运行数据，很难保证运行数据的准确性。
因此限制了配电网潮流计算结果的精确性，使得大多数计算结果只能作为参考资料，而不能用于实际决策。
2.负荷的再分配由于配电网络的网络结构复杂、用户设备种类繁多、极其分散、以及各种测量表计安装不全等原因，使得运行部门无法统计出每台配电变压器的负荷曲线，只能提供较准确的配电网络根节点上(即降压变压器低压侧母线出口处)总负荷曲线。
含分布式电源配电网潮流计算方法
含分布式电源配电网潮流计算方法摘要：传统单馈线辐射状配电网将无法满足分布式电源的接入和用户对供电高可靠性的要求。
越来越多的分布式能源接入配电网，改变了配电网的潮流流向，因此需要单独研究含分布式电源配电网的潮流计算方法。
关键词：分布式电源配电网；前推回代法；潮流计算中图分类号：TM7111 含DG配电网潮流计算1 基本前推回推法前推回推潮流由于编程简单、收敛速度快的特点，广泛地应用于配电网的潮流计算。
这种算法先假定各节点电压为根节点电压，从末端节点开始,根据已知的各负荷功率、节点电压，向辐射网络始端推算各支路的电流或始端功率。
然后根据根节点的电压和求得的各支路的电流或始端功率，向末端推算各节点电压，重复以上过程直至迭代收敛。
计算过程为：a)为除始端外的所有节点电压赋初值；b)从末梢点开始，逐步前推各支路电流，第次迭代，流经支路的电流向量：（2.18）表示负荷电流和电容电流流过节点的节点集合；为第个节点处的负荷功率，c)从始端出发，由支路电流，逐段回推各节点电压：（2.19）d)直到满足下式的收敛准则，完成潮流计算：（2.20）2 含DG配电网潮流计算流程DG并入配电网后的潮流计算过程增加了新的节点类型，即PI和PV节点，基于前推回推法，含DG配电网潮流计算流程为：1）读入系统数据，进行配电网拓扑分析，确定每个节点的属层；2）初始化所有节点电压为根节点电压；3）求取每个节点的等效注入电流：PQ节点由2.18式求取；PV节点由2.2.1的方法转换为PQ节点；PI节点通过下式转换为PQ节点。
（2.21）4）由节点的属层和连接关系，前推支路电流；5）由已知的根节点电压，由式2.19回推各节点电压；6）对PV节点计算节点电压幅值不匹配量，由式2.16修正其无功出力，并检验其无功出力是否越限，越限则转化为PQ节点。
7）检验迭代收敛条件：所有节点，无功不越限PV节点，无功越限PV节点无功出力为或。
满足收敛条件则进入第8）步；否则转入第3）步。
中低压配电网的三项潮流计算方法
中低压配电网的三项潮流计算方法作者：王耀贤来源：《科学与财富》2017年第25期摘要：配电网潮流计算是配电网分析的基础，配电网的网络重构，故障处理、无功优化和状态估计等都需要配电网潮流数据。
配电网的配电线路的总长度较输电线路要长且分支较多，配电线的线径比输电网细导致配电网的R/X比值较大，且线路的充电电容可以忽略。
正是由于配电线路的R/X较大，无法满足P， Q解耦条件X>R，所以在输电网中常用的快速解耦法（FDLF）在配电网中则常常难收敛。
关键词：潮流计算；中低配电网；程序设计；验证分析潮流计算是电力系统中应用最为广泛。
最基本和最重要的一种电气计算。
电力系统潮流计算的任务是根据给定的网络结构及其运行条件，求出整个网络的运行状态，其中包括各母线的电压、网络中的功率分布以及功率损耗等等。
潮流计算的结果，无论是对于现有系统运行方式的分析研究，还是对规划中供电方案的分析比较，都是必不可少的。
它为判别这些运行方式及规划设计方案的合理性、安全可靠性及经济性提供了定量分析的依据。
1.中低配电网的模型配电网中的元件有很多，如变压器、线路、电容器、调相机等。
1.1元件模型---电力线路的数学模型电力系统中线路模型是以电阻、电抗、电纳、电导来表示的等值电路。
在求得单位长度导线的电阻、电抗、电纳、电导后，就可作最原始的电力线路等值电路。
这是单相等值电路。
之所以用单相等值电路代表三相，一方面由于本设计中讨论的是三相对称运行方式，另一方面也因为设架空线路都已经整循环换位。
通常，由于线路的导线截面积选择，以晴朗天气不发生电晕为前提，而沿绝缘子的泄漏又很小。
短线路，就是指长度不超过100km的架空线路。
线路的电压不高时，这种线路导纳B的影响一般不大，可以忽略。
因此，这种线路的等值电路最简单。
中等长度线路，是指长度在 100-300km之间的架空线路，不超过100km的电力电缆线路。
这种线路的电纳一般不能省略。
这种线路的等值电路有П型等值电路和 T 型等值电路，其中，常用的是П型等值电路。
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2.负荷的再分配 由于配电网络的网络结构复杂、用户设备种类繁多、 极其分散、以及各种测量表计安装不全等原因，使得运行 部门无法统计出每台配电变压器的负荷曲线，只能提供较 准确的配电网络根节点上(即降压变压器低压侧母线出口处 )总负荷曲线。因此在进行配电网络潮流计算时，采取何种 负荷分配方法把根节点上总负荷分配到各负荷节点上去， 使计算结果更加符合实际情况是潮流计算的关键问题。
由于供电部门只能提供配电馈线根节点的总负荷曲线，不能 提供每台配电变压器的负荷曲线，因此在计算时，作者根据实际 配电网络的特点，把根节点的总负荷按一定的负荷分配系数及各 配电变压器的额定容量进行分配，这样得出的计算结果与实际情 况相比，误差较小；但没有充分利用少数已知的节点负荷值。如 用状态估计法估算各负荷节点的负荷，可充分利用已知的节点负 荷并提高计算精度。 在进行逆向计算时，如该分支根节点上有多条分支，则该分 支根节点上的电压值就取与其相连的所有分支所计算出来的根节 点电压的平均值；而前向计算时，则把根节点上的总功率按各分 支负荷分配到各分支上去。
根据上述假设条件，进行潮流计算时，需解决两方面 的实际问题：如何进行有效、正确、快速的支路追踪和进 行负荷分配。由于配电网络是辐射形的，而且各配电馈线 上分支线多、结构复杂，因此在计算时把每一条配电馈线 的主馈线和各分支线均视为一条独立支路，分别计算其潮 流值。计算时假设主馈线根节点(降压变压器母线出口处) 的电压值恒定，各分支根节点电压(即主馈线上该节点电压 )是已知的，且在分支潮流计算时不变。每次潮流计算时， 先计算主馈线的潮流，更新各节点电压值(除主馈线根节点 外)，再计算各分支潮流。
在对实际配电网络进行潮流计算时，根据配电网络的实 际特点和供电部门所提供的数据特点，做了以下几点假设
(1)假设配电网络为三相平衡网络，可用等值的单相 网络来计算。 (2)假设所有配电变压器的负荷在同一时刻为相同的负 荷率。 (3)假定主线杆距和分支线杆距分别是固定的，这样可 根据线路总长和总杆数计算出每条线路的长度。 (4)假设各负荷的功率因数相同。 (5)假设所有配电变压器均处于同一负荷率下，根据各 配电变压器的额定容量来分配根节点上的总负荷。
一、 配电网络潮流计算的难点
1.数据收集 在配电网络潮流计算中，网络数据和运行数据的完整性和精 确性是影响计算准确性的一个主要因素。对实际运行部门来说， 要提供出完整、精确的配电网网络数据和运行数据是很难办到的 ，这主要有下面几个原因： (1)由于配电网网络结构复杂，特别是10KV及以下电压等级的配 电网络，用户多且分散，不可能在每一条配电馈线及分支线上安 装测量表计，使得运行部门很难提供完整、精确的运行数据。 (2)在实际配电网中，有部分主干线安装自动测量表计，而大部分 配电网络只能通过人工收集网络运行数据，很难保证运行数据的 准确性。因此限制了配电网潮流计算结果的精确性，使得大多数 计算结果只能作为参考资料，而不能用于实际决策
根据上述方案编制计算程序，对实际配电网络进行潮流计 算，其计算结果是符合实际情况的、切实可行的，从而证明了 上述方案的可行性。
谢 谢 ！
方法一：直接应用克希霍夫电压和电流定律。首先 计算节点注入电流，再求解支路电流，最后求解节点 电压，并以网络节点处的功率误差值作为收敛判据。 如逐支路算法，电压／电流迭代法、少网孔配电网潮 流算法和直接法、回路分析法等。
Байду номын сангаас
方法二：以有功功率P、无功功率Q和节点电压平方V2 作为系统的状态变量，列写出系统的状态方程，并 用牛顿-拉夫逊法求解该状态方程，即可直接求出系 统的潮流解。如Distflow算法等。
3 实用的潮流计算方案 在配电网潮流计算模型中，当三相配电系统负荷平衡 时，可由等值单相系统代替。其中，配电线用单位长度的 电阻和电抗来表示，线路并联电容(并联电容器组视为一负 荷)可暂时忽略不计。对较长的辐射线路，线路容抗的注入 量可认为是一电容负荷。所有负荷均不考虑负荷电压特性 ，即认为负荷功率不随电压幅值的变化而变化。
配电网潮流计算方法概述
指导老师: 学生： 学号：
目前，传统的电力系统潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、 PQ分解法等，均以高压电网为对象；而配电网络的电压等 级较低，其线路特性和负荷特性都与高压电网有很大区别 ，因此很难直接应用传统的电力系统潮流计算方法。由于 缺乏行之有效的计算机算法，长期以来供电部门计算配电 网潮流分布大多数采用手算方法。80年代初以来，国内外 专家学者在手算方法的基础上，发展了多种配电网潮流计 算机算法。目前辐射式配电网络潮流计算方法主要有以下 两类：