【正文】 滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)電力及能源供應(yīng)的需求?，F(xiàn)在，新能源開發(fā)利用的分布式發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為了電力工業(yè)一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。因?yàn)榉植际诫娫赐ㄟ^了并網(wǎng)以后，它對(duì)于在各個(gè)地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行和在其結(jié)構(gòu)當(dāng)中都發(fā)生很大的變化，有一定的影響，所以，分布式的電源潮流計(jì)算就能起到了一定的作用，這也是作為評(píng)估的重要方式之一，作為優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行重要的理論基礎(chǔ)，通過長期的研究證明，技術(shù)已經(jīng)較為成熟，有利于電網(wǎng)長足的發(fā)展。在傳統(tǒng)潮流計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合各點(diǎn)類型DG的潮流計(jì)算模型，提出了適用于含不同類型DG的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法，并以IEEE33算例驗(yàn)證了算法的可行性。分布式發(fā)電與集中式發(fā)電相結(jié)合將是21世紀(jì)電力工業(yè)的優(yōu)先發(fā)展方向。按發(fā)電能源是否可再生，可將其分布式發(fā)電分為兩類：一類是用不可再生能源的分布式發(fā)電，主要是采用化石燃料作為能源；另一類是用可再生能源的分布式發(fā)電，它不會(huì)造成污染，屬于綠色電力。分布式電源設(shè)備，無論是燃?xì)廨啓C(jī)還是內(nèi)燃機(jī)，都可以供電、供熱（冷）服務(wù)，能夠解決邊遠(yuǎn)山區(qū)、礦區(qū)、旅游區(qū)的用電問題。如果采用集中式發(fā)電來平穩(wěn)渡過這一時(shí)期是不可能的，但分布式電源具有投資小、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)就可以滿足電力負(fù)荷增長后的要求。 含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計(jì)算的功能是計(jì)算線路中的功率和電壓，但有時(shí)也用來評(píng)估其并網(wǎng)后對(duì)配電系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，而且是分析分布式電源對(duì)電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性影響等其他理論研究工作的基礎(chǔ)，因而研究含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計(jì)算具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。它的大容量、巨型化發(fā)電能夠滿足當(dāng)時(shí)社會(huì)的發(fā)展和用戶的需要。而在美國，分布式發(fā)電的輸出功率在20kW到10MW之間的市場(chǎng)已達(dá)11億美元。丹麥將資源消耗、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)這三方面進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，在世界上成為可持續(xù)發(fā)展國家中的典范。日本的分布式發(fā)電是以熱電聯(lián)產(chǎn)和太陽能光伏發(fā)電為主，總裝機(jī)容量約為3600萬kW，%。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國可再生能源的開發(fā)利用已取得了很大進(jìn)展。從沼氣利用來看，我國的沼氣技術(shù)開發(fā)始于上世紀(jì)50年代，70和80年代得到大規(guī)模發(fā)展，主要用于滿足農(nóng)村居民生活用能?？稍偕茉窗l(fā)展緩慢客觀上是風(fēng)力發(fā) 電、太陽能發(fā)電的成本難以與化石能源去競(jìng)爭(zhēng)，但從國外的經(jīng)驗(yàn)來看，關(guān)鍵是促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策力度不夠所至。含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法的研究主要是對(duì)不同類型的分布式電源建立模型，使之能夠模擬到已有的計(jì)算方法中去。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在潮流計(jì)算中一般取為PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)或平衡節(jié)點(diǎn)。 （2）含分布式電源配網(wǎng)潮流計(jì)算的算法研究。文獻(xiàn)[16]針對(duì)前推回代法對(duì)PV節(jié)點(diǎn)和環(huán)網(wǎng)失效的問題，提出了依據(jù)節(jié)點(diǎn)電阻矩陣、節(jié)點(diǎn)電抗矩陣及電壓偏差對(duì)PV恒定型分布式電源和環(huán)網(wǎng)斷點(diǎn)功率修正方法。第四章在含分布式電源配電網(wǎng)潮流計(jì)算方面，本文分局接口的模型的不同將DG分為PQ, PV, PI和PQ(V)等四種節(jié)點(diǎn)類型，并為每種節(jié)點(diǎn)類型DG建立了潮流計(jì)算模型。l018kW 光伏發(fā)電的工作原理在自然界中，根據(jù)導(dǎo)電性能和電阻率的大小，可以將物體分為三類：導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩種類型：（1）獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)；（2）并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而在一些特定的情況下，可以損失一部分輸出的有功功率來控制逆變器對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行無功優(yōu)化，使得電網(wǎng)運(yùn)行更加的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定。光伏方陣是由大量的光伏組件串聯(lián)或者并聯(lián)組合而形成的。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是自發(fā)自用，而多余的電力則經(jīng)過入網(wǎng)許可之后，可以并入國家電網(wǎng)公司和電力公司，將其多余電力賣給他們。而事實(shí)上輸入功率的變化會(huì)引起逆變器的效率隨著改變，這就要對(duì)逆變器的輸入功率進(jìn)行矯正，公式如下： ()其中：為光伏陣列的輸出功率，為輸入電網(wǎng)的功率。燃料電池的工作方式與常規(guī)的化學(xué)電源不同，而更類似于汽油、柴油發(fā)電機(jī)。燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)隔膜構(gòu)成。幅值與有如下關(guān)系式：。風(fēng)能是一種重要的自然能源，也是一種巨大的、清潔的、永不枯竭的可再生能源。因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)速通常高于內(nèi)陸，近幾年來，海上風(fēng)電將會(huì)扮演越來越重要的角色，其原因是風(fēng)速對(duì)發(fā)電量影響極大，因而它是電量成本的主要決定因素。 風(fēng)力發(fā)電的模型風(fēng)力發(fā)電的效能受風(fēng)速大小、風(fēng)力機(jī)葉片以及葉片受風(fēng)面積等多個(gè)因素的影響。在某一時(shí)刻對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，可以認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在該時(shí)刻的輸出功率為一由該時(shí)刻風(fēng)速所決定的定值。（1）異步風(fēng)機(jī)并網(wǎng)異步發(fā)電機(jī)自身沒有勵(lì)磁裝置，因而它沒有電壓調(diào)節(jié)能力。()中的轉(zhuǎn)差率可由式()推出 ()當(dāng)風(fēng)速給定時(shí)，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功功率輸出特性可以確定出有功功率，由式()和()知，無功功率可由式()求出 ()由此公式()可知，異步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)類型具有如下特點(diǎn)：發(fā)出的有功功率是確定值，而無功功率則與機(jī)端電壓有關(guān)。第三章 配電網(wǎng)潮流計(jì)算 配電網(wǎng)潮流計(jì)算的概述 潮流計(jì)算就是采用一定的方法確定系統(tǒng)中各處的電壓和功率分布。常規(guī)算法主要有基于導(dǎo)納矩陣或回路阻抗矩陣的算法（牛頓 — 拉夫遜）算法、電源疊加法和追趕法，基于支路變量的潮流算法如支路電流回代法和支路功率前推回代法等。前推回代法則具有編程簡(jiǎn)單、沒有復(fù)雜的矩陣運(yùn)算、計(jì)算速度快、占用計(jì)算機(jī)的資源很少、收斂性好等特點(diǎn)，適用于在實(shí)際配電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)給定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件可以確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)：主要是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓（幅值和相角），網(wǎng)絡(luò)中功率分布及功率損耗等。對(duì)于一個(gè)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路、m個(gè)獨(dú)立環(huán)路的配電網(wǎng)絡(luò)來說，其滿足b=N－m+1，如果此配電網(wǎng)是全放射性的即不含環(huán)路，則m=0，b=N－1。把配電網(wǎng)中的聯(lián)絡(luò)線路看成連支，并規(guī)定連支方向?yàn)榛芈贩较颍瑒t可形成 mb 階回路矩陣 B，如果支路 j 在回路 i 上且與回路方向相同 B（I,j）=1，如果支路 j 在回路 i 上且與回路方向相反 B（I,j）=1如果支路 j 不在回路 i 上 B（i，j）=0?；谇笆龅脑瓌t建立的道路和回路矩陣見公式（）和（）（左邊列數(shù)字分別為節(jié)點(diǎn)和回路編號(hào)）。這個(gè)結(jié)果可以推廣到任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即針對(duì)任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其道路矩陣和回路矩陣可以簡(jiǎn)寫為： （） （） 設(shè)定支路電流為 fb（b1 階），其中樹支電流定義為 ft（n1 階），連支電流定義為 fl（m1 階），可知 fl 也就是回路電流，即： （）支路電流節(jié)點(diǎn)注入電流和回路電流之間的KCL公式可表示為（上標(biāo)T表示矩陣轉(zhuǎn)置）： （）把公式（)到（）代入公式（）中可得： （）公式（）基于回路分析法給出了 ft、 fg 和 fl 之間的關(guān)聯(lián)。由于 Z 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變時(shí)是常數(shù)，所以可以提前生成。目前。 PQ恒定型分布式電源考慮到配套熱負(fù)荷、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)等方面的要求，將分布式電源作為是可控制的動(dòng)態(tài)負(fù)荷，認(rèn)定分布式電源運(yùn)行在額定工況附近，在潮流計(jì)算中將其作為PQ節(jié)點(diǎn)處理，這樣可以減少分布式電源輸出的有功、無功變化。 PI恒定型分布式電源 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)若采用電流控制逆變器策略，其為輸出的有功和注入配電網(wǎng)的電流是恒定的PI節(jié)點(diǎn)，針對(duì)這種典型的P、I恒定型分布式電源獨(dú)有的特點(diǎn)，先由式（）求出其注入的無功功率。因而，第一次迭代，通過公式()可把PQ(V)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)潮流算法能處理的PQ節(jié)點(diǎn)，再利用公式()將PQ(V)型的分布式電源模擬成注入電流，進(jìn)行潮流計(jì)算。在處理PV節(jié)點(diǎn)時(shí)，為了保證PV節(jié)點(diǎn)迭代電壓幅值不變和PV節(jié)點(diǎn)的有功功率不變性，需要采用增加一個(gè)電壓源向PV節(jié)點(diǎn)注入一定電流，在第個(gè)節(jié)點(diǎn)處加入一個(gè)PV節(jié)點(diǎn)，假定PV節(jié)點(diǎn)設(shè)定的電壓和PV節(jié)點(diǎn)初始電壓同相，即可以得到PV節(jié)點(diǎn)疊加的電壓 () 通過對(duì)的判定來決定是否對(duì)PV節(jié)點(diǎn)通過注入無功電流進(jìn)行補(bǔ)償。目前對(duì)于含分布式的潮流計(jì)算方法主要是基于改進(jìn)傳統(tǒng)潮流計(jì)算，結(jié)合對(duì)DG潮流計(jì)算模型的處理得到的，關(guān)于此方面的研究和文獻(xiàn)已有很多。有（N+1）個(gè)行向量，每一行與一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，表示該節(jié)點(diǎn)與哪些支路關(guān)聯(lián)。選定一棵樹，對(duì)支路的排列順序做適當(dāng)調(diào)整，把N條樹枝排在前面，L=bN條連支排在后面則有： () （2）回支關(guān)聯(lián)矩陣對(duì)于連通圖中一顆選定的樹，每個(gè)基本回路中只包含一條連支，因此基本回路數(shù)等于連支數(shù)，則回支關(guān)聯(lián)矩陣B的階次為L X b ，矩陣各元素的定義如下： （） 若把樹支放在前面，連支放在后面，則B的結(jié)構(gòu)可用下式表示： （） B的行向量表示其對(duì)應(yīng)的回路與哪些支路的關(guān)聯(lián)，支路方向與回路方向相同為1，不同為1，其元素為0，是表示樹支與回路關(guān)聯(lián)關(guān)系的關(guān)聯(lián)子矩陣，是表示連支與回路關(guān)聯(lián)關(guān)系的關(guān)聯(lián)子矩陣。節(jié)點(diǎn)消耗功率是由節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和支路功率損耗組成，其中節(jié)點(diǎn)負(fù)荷是已知的，而在數(shù)據(jù)初始化時(shí)，支路的功率損耗設(shè)為0，因此第一次迭代計(jì)算時(shí)節(jié)點(diǎn)消耗功率僅包含節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，此時(shí)可認(rèn)為節(jié)點(diǎn)消耗功率已知。 潮流算法的流程 Step1初始化：各節(jié)點(diǎn)電壓幅值設(shè)定為電源電壓，各支路功率損耗為0； Step2計(jì)算有功功率損耗P和無功功率Q；計(jì)算樹支支路有功功率 和無功功率； Step3判斷是否存在連支支路，若不存在連支支路則，轉(zhuǎn)Step8，否則轉(zhuǎn) Step4根據(jù)式（）計(jì)算支路有功功率損耗dP和無功功率dQ，結(jié)果代入（）計(jì)算得到支路電壓損失Du。但是對(duì)于含DG的配電網(wǎng)，并不能直接運(yùn)用此方法，需要對(duì)DG進(jìn)行處理和算法的調(diào)整。（2）PQ(V)節(jié)點(diǎn)型DG：基于式（）計(jì)算DG無功功率，若越限則轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)。根據(jù)與根節(jié)點(diǎn)距離遠(yuǎn)近，與DG相連節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷大小選擇點(diǎn)6，17，24，32作為DG接入位置。 PV節(jié)點(diǎn)型DG的額定值：P=100KW, U=,=0, =。但是隨著大量的分布式電源接入電網(wǎng)，一系列的問題也隨之而來。分布式電源的接入不僅影響到電網(wǎng)的潮流分布，還可能使得配電網(wǎng)短路電流增大，加之整個(gè)配電網(wǎng)變成多電源的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)潮流的流向具有不確定性，而傳統(tǒng)系統(tǒng)的潮流是從電源到用戶單向流動(dòng)，故保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)該發(fā)生相應(yīng)的變化；同時(shí),DG接入配電網(wǎng)后還能引起諧波，影響到系統(tǒng)的電能質(zhì)量，上述問題還有待進(jìn)一步的研究。對(duì)本算法的收斂結(jié)果影響不大。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，一絲不茍的作風(fēng)也給我留下了深刻的