【正文】 (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(gè)子陣H、L中的元素有相同的表達(dá)式，但是二者的階數(shù)不同，前者為（n1）階，后者是（m1）階。這兩種算法的主要區(qū)別在于修正方程的和計(jì)算步驟。隨著電力系統(tǒng)電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)迅速的增多，而且計(jì)算機(jī)由離線計(jì)算向在線計(jì)算發(fā)展，牛頓拉夫遜法在計(jì)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(jì)了出來，而且較為成功的解決了以上牛頓拉夫遜法在計(jì)算方面的不足，使潮流計(jì)算有了很大的發(fā)展。②將設(shè)定的初值代入到式（23）、（24）中，求取修正方程式中的功率不平衡量和電壓不平衡量；③利用電壓的初值代入式（25）中，求取雅可比矩陣中的各個(gè)元素；④解修正方程式，求得電壓的變化量 ，計(jì)算出新的各節(jié)點(diǎn)電壓值；⑤比較求取的不平衡量是否滿足題目所要求的精度，不滿足則從第二部開始進(jìn)行新的一次迭代，滿足則計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和線路功率。以下是求取有功功率和無(wú)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(diǎn)電壓的實(shí)部和虛部，下面公式中出現(xiàn)的這些代號(hào)與之相同。 牛頓拉夫遜法的最主要的任務(wù)就是修正方程的建立和求解。重復(fù)上述的計(jì)算過程，知道了各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率偏差滿足所要求的精度為止。前推回代法的計(jì)算前提條件是已知配電網(wǎng)的開始端電壓和線路的末端負(fù)荷其計(jì)算單位是以饋線為基本。因此對(duì)該算法需要進(jìn)行改進(jìn)。第二章 配電網(wǎng)潮流計(jì)算的方法 配電網(wǎng)的潮流計(jì)算是在根據(jù)已知的電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、電阻和電抗等支路參數(shù)的情況下進(jìn)行潮流計(jì)算，從而算出電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)功率、線路的功率損耗、電流、電壓等重要參數(shù)，最終根據(jù)理想的情況來優(yōu)化電網(wǎng)，使電網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行的狀況。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(duì)程序的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證修改算法的效果。⑵熟練的掌握了有關(guān)PQ算法的原理，熟悉了該算法的計(jì)算步驟，了解了其在運(yùn)算過程中的優(yōu)缺點(diǎn)。解決分解算法對(duì)比值的敏感性問題對(duì)擴(kuò)大分解法的應(yīng)用范圍是很有意義的。這種現(xiàn)象在國(guó)內(nèi)PQ分解法程序中普遍存在，因而限制了分解法在低壓配電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用。采用PQ分解法會(huì)加快計(jì)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(shí)，可能出現(xiàn)不收斂的情況。 文獻(xiàn)【13】主要介紹了針對(duì)配網(wǎng)的潮流計(jì)算結(jié)果的不收斂提出了母線法和支路法來解決該問題，并取得了較好的結(jié)果。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(gè)分布式電源的網(wǎng)絡(luò)，并且在IEEE14節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中得以驗(yàn)證其有效性。 文獻(xiàn)【10】對(duì)于一個(gè)風(fēng)力電網(wǎng)的預(yù)測(cè)，分布式電源的添加使這種預(yù)測(cè)在有誤差的情況下，可以減少昂貴的費(fèi)用的投入，利用分布式電源來調(diào)節(jié)這種偏差。文獻(xiàn)【8】主要是在含分布式電源的潮流計(jì)算中對(duì)前推回代法和牛頓拉夫遜法進(jìn)行了比較，并對(duì)牛拉法進(jìn)行了一定的改進(jìn)，其改進(jìn)的方法主要是對(duì)于不同節(jié)點(diǎn)的類型進(jìn)行了處理，從而使得計(jì)算的精度和速度方面都有提高。文獻(xiàn)【6】介紹了因子表的形成的原理以及在解方程時(shí)的應(yīng)用過程。文獻(xiàn)【4】介紹了分布式電源在并網(wǎng)的時(shí)候的三種接口形式，對(duì)于異步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)以及燃料電池等幾種典型的分布式電源類型的模型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，而且說明了在電網(wǎng)中講分布式電源當(dāng)作一個(gè)負(fù)的負(fù)荷處理。主要是在形成系數(shù)矩陣的時(shí)候?qū)M(jìn)行改進(jìn)，忽略了一些對(duì)無(wú)功功率和有功功率的影響比較小的支路電阻和對(duì)地電阻，并用算法證明了該方法對(duì)PQ算法確有改進(jìn)。文獻(xiàn)【1】對(duì)分布式電源進(jìn)行了定義，并在國(guó)內(nèi)外的資源分布和技術(shù)等方面進(jìn)行了比較，從中可以看出我國(guó)的水能發(fā)電方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，而在風(fēng)能、天然氣以及光伏發(fā)電方面還有待提高。為了能夠解決實(shí)際的潮流計(jì)算問題，Dariush提出了一種初等的配電系統(tǒng)的三相潮流計(jì)算的實(shí)時(shí)解析性此方法對(duì)弱環(huán)網(wǎng)潮流計(jì)算進(jìn)行了擴(kuò)展，加強(qiáng)了對(duì)分布式電源的控制。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的模型由PV、PQ、和平衡節(jié)點(diǎn)，但是分布式電源的節(jié)點(diǎn)類型需要取何種類型需要視具體情況而定。 國(guó)內(nèi)外對(duì)分布式電源潮流計(jì)算算法的研究現(xiàn)狀 當(dāng)傳統(tǒng)的大電網(wǎng)并上分布式電源并且運(yùn)行以后，將會(huì)引入很多的電力電子設(shè)備和電感、電容，這樣會(huì)改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原來的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電網(wǎng)的潮流分布也隨之改變，使電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來了不確定性。但是在配網(wǎng)中隨著的比值越來越大，使 PQ分解法的簡(jiǎn)化條件不再滿足，當(dāng)其比值較大的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)計(jì)算的結(jié)果不收斂，這就是PQ算法對(duì)的敏感性。 本次設(shè)計(jì)主要用的潮流算法是快速分解法，即PQ算法。雖然分布式電源的優(yōu)點(diǎn)的確很多，但他給配電網(wǎng)帶來的影響也是很大的。因此，分布式電源帶來的好處毋庸置疑，它的能源利用效率高，更重要的是分布式電源大多數(shù)是用于清潔能源，即我們所說的新型能源，我們知道新型能源都是無(wú)污染、可再生的，可以說是一勞永逸，有利于環(huán)境保護(hù)，符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展政策。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(shí)候能夠提供重要用戶的供電。⑷可靠性很高。⑶供電質(zhì)量提高。分布式電源的能量來源主要包括有太陽(yáng)能、光伏、風(fēng)能、水能、潮汐、地?zé)岬惹鍧嵞茉矗@些能源都是免費(fèi)的、可再生的，這些能源的投入使用勢(shì)必會(huì)減小煤炭的使用，既節(jié)約了不可再生能源，也減少了一些有害氣體的排放量，如一氧化碳、二氧化碳、硫化物和氮化物等。分布式電源和普通的大的電力系統(tǒng)存在兩個(gè)顯然的區(qū)別：一個(gè)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(jí)利用，與溫度對(duì)口，梯級(jí)利用的原則吻合，是能源的利用率大大的提高；另一個(gè)是普通的大電網(wǎng)與用戶的距離非常遠(yuǎn)，很多時(shí)候都需要通過較長(zhǎng)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(fù)荷，從而大大的降低了網(wǎng)絡(luò)損耗?，F(xiàn)如今，分布式電源已經(jīng)從原來的柴油發(fā)電機(jī)組的緊急備用電源或者是燃煤自備的小熱電廠發(fā)展成為了燃料電池、微型的燃?xì)廨啓C(jī)或者是包括太陽(yáng)能、風(fēng)力、生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。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】。很多的文獻(xiàn)也會(huì)將其稱之為嵌入式發(fā)電或者分散電源。在1978年，美國(guó)《公共管理事業(yè)政策法》中提出了分布式電源這個(gè)概念，先在美國(guó)進(jìn)行推廣，之后才被其他國(guó)家所接受?？偟膩碚fBX是能夠改進(jìn)PQ算法的，但是還存在不足，需要對(duì)這個(gè)算法進(jìn)行改善，一定會(huì)改善PQ算法的，使該算法能夠完全的適用于所有的配電網(wǎng)。針對(duì)PQ算法用于配電網(wǎng)的不足提出了改進(jìn)的方法（BX法），并且在此基礎(chǔ)上加入了二范數(shù)。本文中，首先對(duì)分布式電源的定義和國(guó)內(nèi)外的形勢(shì)做了介紹。. .. . ..畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計(jì)算與分析 學(xué)習(xí)參考含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計(jì)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。分布式電源在并入電網(wǎng)以后，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的電壓、網(wǎng)絡(luò)損耗等產(chǎn)生一定的影響，所以對(duì)分布式電源并網(wǎng)后的潮流計(jì)算研究顯得尤為重要。對(duì)于用到的數(shù)學(xué)算法進(jìn)行了介紹，然后總結(jié)了常用的潮流算法。對(duì)于14以及33節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了算例分析，在9節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中改善的算法能夠使PQ算法很好的收斂，但是在133節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中效果不是很明顯，該算法還有待提高。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(jì)PQ算法在配網(wǎng)中應(yīng)用的意義 1 國(guó)內(nèi)外對(duì)分布式電源潮流計(jì)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(jì)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(jì)算結(jié)果的分析 19 19 20 五節(jié)點(diǎn)的算例結(jié)果分析 20 九節(jié)點(diǎn)算例結(jié)果分析 22 十四節(jié)點(diǎn)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(xiàn) 29附 錄 31學(xué)習(xí)參考第一章 緒論 設(shè)計(jì)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。然而，每個(gè)國(guó)家的政策不同，對(duì)其的理解也就不同，所以至今為止也沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。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(dú)的輸出電能且分布位置一般在用戶附近的電能系統(tǒng)。分布式電源對(duì)的主要特點(diǎn)有：⑴該類電源一般分布在負(fù)荷附近且規(guī)模不大；⑵在規(guī)劃中不予考慮；⑶能夠滿足一些特殊用戶的需求，能夠支持已有配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；⑷該種能源大多數(shù)為可再生的清潔能源而且利用效率比較高。分布式電源具有以下的優(yōu)點(diǎn)：⑴節(jié)能的效果較好。⑵有利于環(huán)境。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(jí)比較低，電磁污染也就相對(duì)少的多。在分布式電源的內(nèi)部就具有無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)整電壓的功能，與此同時(shí)當(dāng)其并入大電網(wǎng)的時(shí)候又打的電力系統(tǒng)作為支持，因此用戶的電能質(zhì)量得到了很大的提高。在分布式電源中一般都會(huì)采用較為先進(jìn)的控制設(shè)備，性能比較好，因此其在開機(jī)或停機(jī)的時(shí)候易于操作，在負(fù)荷調(diào)節(jié)的方面也比較靈活。⑸由于分布式電源的規(guī)模較小，因此在投資方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)大電廠的投資費(fèi)用，風(fēng)險(xiǎn)也就小很多了，而且它的建設(shè)周期也很短相對(duì)于傳統(tǒng)的大電廠而言，因此能夠比較快的解決某些地區(qū)的電力短缺的問題，給其供電。但是當(dāng)分布式電源在并入電網(wǎng)的時(shí)候也會(huì)給電網(wǎng)帶來影響，因此研究分布式電源的潮流計(jì)算是很有必要的。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ⑴損耗：當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)中的時(shí)候，會(huì)改變配電網(wǎng)中的線路損耗，即它可能會(huì)減少線路的損耗，也有可能增大配電網(wǎng)中的線路損耗，這與負(fù)荷大小等因素有關(guān)； ⑵繼電保護(hù)：傳統(tǒng)的繼電保護(hù)不具有方向性，但是當(dāng)分布式電源在接入電網(wǎng)的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將會(huì)變成閉環(huán)結(jié)構(gòu)，因此也就要求繼電器能夠具有方向性； ⑶故障電流：分布式電源的接入會(huì)使配電網(wǎng)的故障電流升高； ⑷電壓：當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)的時(shí)候，由于其會(huì)發(fā)出功率，自然會(huì)使饋線上的傳輸功率減小，本身又發(fā)出一定的無(wú)功功率，所以會(huì)使線路上的電壓升高，但是升高的程度與分布式電源接入的位置和他的發(fā)電量的大小有關(guān)； ⑸電能質(zhì)量：當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)的時(shí)候不僅會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的電壓閃