【正文】 更清楚地表明系統(tǒng)的運行狀況，為系統(tǒng)的安全運行提供更加完整的數(shù)據(jù)信息。由于分布式電源給并網(wǎng)帶來了很大的影響，所以國內(nèi)外的學(xué)者都在對含分布式電源的網(wǎng)絡(luò)的潮流算法進行了研究，其中有個問題就是分布式電源的潮流計算模型與傳統(tǒng)的發(fā)電機不同。PQ算法是從極坐標(biāo)表示時的牛頓—拉夫遜法中簡化而來的它在計算的過程中忽略了電阻的影響，使算法得到了簡化，加快了計算速度。但是當(dāng)分布式電源在并入電網(wǎng)的時候也會給電網(wǎng)帶來影響，因此研究分布式電源的潮流計算是很有必要的。在分布式電源中一般都會采用較為先進的控制設(shè)備，性能比較好，因此其在開機或停機的時候易于操作，在負荷調(diào)節(jié)的方面也比較靈活。此外，由于分布式電源大多數(shù)都屬于小規(guī)模的，因此發(fā)電系統(tǒng)的電壓等級比較低，電磁污染也就相對少的多。分布式電源具有以下的優(yōu)點：⑴節(jié)能的效果較好。但整體上來說，分布式電源是規(guī)模比較小的（一般的發(fā)電功率為數(shù)千瓦到50MW），能夠單獨的輸出電能且分布位置一般在用戶附近的電能系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：分布式電源、PQ算法、配電網(wǎng)、BX法AbstractWith rapid development of the power system, the application of distributed generator supply bee ordinary. Power grid with distributed generator will influence the voltage ,network loss of the power distribution the research of power grid with distributed generator ‘s power flow calculation is particularly important.In this article, the definition of distributed generator supply and the situation of both at home and abroad is produced firstly. Used for mathematical algorithm are introduced, and then summarizes the mon trend of the algorithm Aiming at the shortings of the PQ algorithm used in distribution network is put forward to improve the method, the method (BX). For 5, 9, 14 and 33 nodes of network has carried on the example analysis, in 5 and 9 nodes in the network to improve the algorithm can make the PQ good convergence, but at 14, 33 nodes in the network effect is not obvious, so the algorithm needs to be improved.The BX method is able to perfect the PQ algorithm, but there are insufficient, it is necessary to improve the algorithm, I think BX will improve PQ algorithm, the algorithm can be pletely applied to all of distribution network.Keywords: distributed generator, the PQ algorithm, the BX method ,power grid 目 錄第一章 緒論 1 設(shè)計PQ算法在配網(wǎng)中應(yīng)用的意義 1 國內(nèi)外對分布式電源潮流計算算法的研究現(xiàn)狀 3 本文的主要內(nèi)容 6第二章 配電網(wǎng)潮流計算的方法 7 7 8（PQ分解法） 10 含分布式電源的處理 12第三章 數(shù)學(xué)方法介紹及應(yīng)用 13 因子表法的介紹及應(yīng)用 13 因子表的介紹 13 因子表法的應(yīng)用 14 二范數(shù)的介紹及應(yīng) 16 二范數(shù)的介紹 16 二范數(shù)的應(yīng)用 17 BX法的介紹及應(yīng)用 17第四章 潮流計算結(jié)果的分析 19 19 20 五節(jié)點的算例結(jié)果分析 20 九節(jié)點算例結(jié)果分析 22 十四節(jié)點算例結(jié)果分析 26第五章 總結(jié)與展望 27 27 27致 謝 28參考文獻 29附 錄 31學(xué)習(xí)參考第一章 緒論 設(shè)計PQ算法在配網(wǎng)中應(yīng)用的意義智能電網(wǎng)的日益發(fā)展，分布式電源在配電網(wǎng)中越來越多的得到應(yīng)用。對于用到的數(shù)學(xué)算法進行了介紹，然后總結(jié)了常用的潮流算法。. .. . ..畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計算與分析 學(xué)習(xí)參考含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計算與分析 摘 要 電力系統(tǒng)迅速發(fā)展，分布式電源的應(yīng)用也越來越多。針對PQ算法用于配電網(wǎng)的不足提出了改進的方法（BX法），并且在此基礎(chǔ)上加入了二范數(shù)。在1978年，美國《公共管理事業(yè)政策法》中提出了分布式電源這個概念，先在美國進行推廣，之后才被其他國家所接受。這類分布式電源由電力用戶、電力部門或者是第三方所有，從而滿足電力電網(wǎng)和電力用戶的特定要求【1】。分布式電源和普通的大的電力系統(tǒng)存在兩個顯然的區(qū)別：一個是一般的電力系統(tǒng)的供電能量的形式比較單一，但是分布式電源可以提供多種形式的能量，是標(biāo)準(zhǔn)的“冷、熱、電”三聯(lián)產(chǎn)，能夠使能量可以梯級利用，與溫度對口，梯級利用的原則吻合，是能源的利用率大大的提高；另一個是普通的大電網(wǎng)與用戶的距離非常遠，很多時候都需要通過較長的距離的高壓輸電送給用戶使用，其中在輸電線路上的網(wǎng)損很大，而分布式電源能夠近距離的靠近用電負荷，從而大大的降低了網(wǎng)絡(luò)損耗。⑶供電質(zhì)量提高。與大電網(wǎng)的配合更能使其的供電可靠性提高，更重要的是當(dāng)電網(wǎng)遇到大的突發(fā)事故的時候能夠提供重要用戶的供電。雖然分布式電源的優(yōu)點的確很多，但他給配電網(wǎng)帶來的影響也是很大的。但是在配網(wǎng)中隨著的比值越來越大，使 PQ分解法的簡化條件不再滿足，當(dāng)其比值較大的時候可能會出現(xiàn)計算的結(jié)果不收斂，這就是PQ算法對的敏感性。傳統(tǒng)的發(fā)電機的模型由PV、PQ、和平衡節(jié)點，但是分布式電源的節(jié)點類型需要取何種類型需要視具體情況而定。文獻【1】對分布式電源進行了定義，并在國內(nèi)外的資源分布和技術(shù)等方面進行了比較，從中可以看出我國的水能發(fā)電方面具有很大的優(yōu)勢，而在風(fēng)能、天然氣以及光伏發(fā)電方面還有待提高。文獻【4】介紹了分布式電源在并網(wǎng)的時候的三種接口形式，對于異步發(fā)電機、同步發(fā)電機以及燃料電池等幾種典型的分布式電源類型的模型進行了詳細的描述，而且說明了在電網(wǎng)中講分布式電源當(dāng)作一個負的負荷處理。文獻【8】主要是在含分布式電源的潮流計算中對前推回代法和牛頓拉夫遜法進行了比較，并對牛拉法進行了一定的改進，其改進的方法主要是對于不同節(jié)點的類型進行了處理，從而使得計算的精度和速度方面都有提高。不同容量的分布式電源提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分布式松弛母線結(jié)構(gòu)的潮流算法，這種算法適用于含有多個分布式電源的網(wǎng)絡(luò)，并且在IEEE14節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中得以驗證其有效性。采用PQ分解法會加快計算速度，但是在低壓配電網(wǎng)中隨著支路比值的增大，迭代次數(shù)明顯增加，當(dāng)比值較大時，可能出現(xiàn)不收斂的情況。解決分解算法對比值的敏感性問題對擴大分解法的應(yīng)用范圍是很有意義的。⑷分別討論了在配電網(wǎng)中是否應(yīng)用BX法、二范數(shù)加速收斂法對程序的運算結(jié)果進行分析，驗證修改算法的效果。因此對該算法需要進行改進。重復(fù)上述的計算過程，知道了各個節(jié)點的功率偏差滿足所要求的精度為止。以下是求取有功功率和無功功率的變化量的公式： (23) (24) 在上面的公式中分別是電網(wǎng)中的電抗和電納；分別是節(jié)點電壓的實部和虛部，下面公式中出現(xiàn)的這些代號與之相同。隨著電力系統(tǒng)電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點迅速的增多，而且計算機由離線計算向在線計算發(fā)展，牛頓拉夫遜法在計算速度和內(nèi)存需求方面已經(jīng)滿足不了要求，所以在70年代的中期PQ分解法被設(shè)計了出來，而且較為成功的解決了以上牛頓拉夫遜法在計算方面的不足，使潮流計算有了很大的發(fā)展。對于狀態(tài)量的約束條件，也就是說的數(shù)值不宜過大，而且電納遠遠大于電導(dǎo)所以可以認為: (26) (27)最終可以將公式將化為： (28) (29)從上式可以看出在雅可比矩陣中的兩個子陣H、L中的元素有相同的表達式，但是二者的階數(shù)不同，前者為（n1）階，后者是（m1）階。 雖然PQ分解法在計算的時候迭代次數(shù)要比牛頓拉夫遜法多很多，但是它的每次的迭代的時間要明顯的少于牛頓拉夫遜法。當(dāng)在配電網(wǎng)的系統(tǒng)中加入分布式電源之后形成分布式發(fā)電系統(tǒng)之后引起了有功功率和無功功率的數(shù)量和方向的改變配電網(wǎng)將會形成一個多電源的系統(tǒng)，而且也不一定是嚴格的輻射狀結(jié)構(gòu)。但是有一點可以肯定就是分布式電源一般距離負荷比較近，而它又是對電網(wǎng)提供電能，發(fā)出有功和無功功率，因此將分布式電源作為一個負的負荷進行處理【3】。直接法經(jīng)過有限次的算術(shù)運算就能得到答案，運算的次數(shù)與采用的計算方法和方程組的階數(shù)有關(guān)。在本次設(shè)計中就用因子表法來解作為迭代過程。因子表中常用下三角的元素來進行消去運算，上三角元素來進行回代運算【5】。 因子表法的應(yīng)用在本次的畢業(yè)設(shè)計中最主要的程序就是因子表的建立，然后利用因子表來解方程組。因此在解方程的時候首先對這兩個矩陣進行因子表化。而線路電阻、電抗等參數(shù)所形成的的系數(shù)矩陣，幾位每次迭代時所求得的電壓相角。在無功功率不平衡量的計算中與其原理是相同的。由于本次的設(shè)計正是有關(guān)算法的收斂性問題，因此才加入了二范數(shù)的概念，在本文的算法驗證中也體現(xiàn)了二范數(shù)對于結(jié)果的收斂性有所改善。以下是三者的具體運算公式： 1范數(shù)：設(shè)有向量X=（）,；2范數(shù)：設(shè)有向量X=（）,； 范數(shù)：設(shè)有向量X=（）。 BX法的介紹及應(yīng)用 在本次的畢業(yè)設(shè)計中是利用PQ算法來對配電網(wǎng)進行計算，但是一般說來PQ算法并不適應(yīng)于配電網(wǎng)的潮流計算，故在此不再進行說明。而在本次的設(shè)計中分別對這個系數(shù)矩陣進行了不同的處理。第四章 潮流計算結(jié)果的分析 開始 讀取數(shù)據(jù) 形成系數(shù)矩陣 數(shù)據(jù)標(biāo)幺化形成因子表 計算有有功不平衡量Y 有功滿足精度要求N 修正電壓相角 計算無功不平衡量N 無功滿足要求Y 計算電壓、網(wǎng)損等 結(jié)束 圖41 PQ算法的總流程圖 五節(jié)點的算例結(jié)果分析在5節(jié)點配電網(wǎng)的計算中，節(jié)點1位平衡節(jié)點，其余的節(jié)點都是PQ節(jié)點。使用一般的PQ法進行潮流計算，結(jié)果不收斂。而且在二范數(shù)的加入PQ算法的時候，比較兩組數(shù)據(jù)明顯可以看出所得出的結(jié)果幾近相似，而且所得的總網(wǎng)損的結(jié)果是完全相同，因此二范數(shù)的加入并沒有結(jié)果的精度。下面是對其電網(wǎng)的線路損耗和電壓以及運算結(jié)果的情況。 十四節(jié)點算例結(jié)果分析 在十四節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中，其系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓，系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量為,。 將本章中所有表格之間的對比，可看出如改進PQ算法，配網(wǎng)中所得潮流計算結(jié)果不收斂。本次設(shè)計的主要目的就上改善PQ算法，使該算法能夠應(yīng)用于配電網(wǎng)中，由于該算法對于電阻與電抗比值的敏感性，所以它并不適用于配電網(wǎng)的潮流計算中，但由于該算法的快速性以及減少容量要求，所以就意圖改善它的不足，使其能夠應(yīng)用于配電網(wǎng)的潮流計算中。 在本次的畢業(yè)設(shè)計中，改進的PQ算法雖然在五節(jié)點和九節(jié)點的配電網(wǎng)絡(luò)中收斂的效果比較好，但是在十四節(jié)點以及更大的配電網(wǎng)絡(luò)中仍然會出現(xiàn)不收斂的問題。39。%n為節(jié)點數(shù) [nl]=xlsread(39。)。A4:A439。,39。39。39。%起始節(jié)點編號(fbus)x(:,2)=xlsread(39。)。F3:F100039。,39。39。%支路對地導(dǎo)納(b)x(:,6)=xlsread(39。)。J3:J100039。39。%節(jié)點所接發(fā)電機的有功功率(Pg)y(:,2)=xlsread(39。)。P3:P100039。,39。39。%節(jié)點電壓的初始值(Vm)y(:,6)=xlsread(39。)。T3:T100039。39。%節(jié)點編號%z(:,2)=xlsread(39。)。,39。SB=10。 tic。e=zeros(1,n)。%for i=1:n%if X(i,2)~=0。q=B1(i,2)。%求Y矩陣互導(dǎo)納YI(p,q)=YI(p,q)1./B1(i,3)。%對變壓器支路求自導(dǎo)納YI(q,q)=YI(q,q)+1./B1(i,3)。B=imag(YI)。G=real(Y)。%發(fā)電機功率節(jié)點負荷功率=線路功率endP=real(S)。%節(jié)點電壓初始值的虛部V(i)=B2(i,4)。%去倒數(shù)并賦值else IC1=i+1。%消去運算endendendend%**********以上是用YI矩陣形成因子表，并求逆陣（計算有功功率）*****