分布式电源影响下的地区电网潮流计算优化

"含分布式电源的地区电网潮流计算方法 - 郑华，陈星莺，余昆 - 河海大学电气工程学院" 在电力系统分析中，潮流计算是理解和优化电网运行的关键环节，用于确定电力网络中各节点电压、功率流动及线路损耗等关键参数。传统的潮流计算方法如PQ节点、PV节点和平衡节点模型，适用于无分布式电源的电网。然而，随着可再生能源技术的发展，分布式电源（Distributed Generation, DG）如太阳能光伏、风能发电等并网接入，使得传统的计算模型不再适用。 分布式电源的并网引入了新的动态特性和不确定性，如输出功率的波动和频率响应等。本研究由郑华、陈星莺和余昆进行，他们分析了三种主要的分布式电源并网方式：同步发电机、异步发电机和逆变器。同步发电机模型通常用于风力发电等恒速恒频系统，其励磁控制可调，能提供稳定频率。异步发电机常见于某些风力发电系统，输出受电网频率影响。而逆变器并网模型适用于光伏发电等，通过电力电子设备将直流电转换为交流电并入电网。 由于分布式电源的介入，提出了P0节点模型，它改变了传统潮流方程的结构，可能导致潮流计算的不收敛或病态问题。为了解决这一问题，作者引入了最优乘子修正的牛顿-拉弗森（Newton-Raphson）法。牛顿-拉弗森法是一种常用的非线性方程求解算法，具有快速收敛的特性，但在处理含P0节点的电网时，其性能可能下降。最优乘子的引入旨在优化雅可比矩阵，提高算法的收敛性能和速度。 通过针对特定地区电网的仿真计算，研究发现分布式电源确实对潮流计算有负面影响，可能导致计算困难。但应用最优乘子修正后的牛顿-拉弗森法能有效缓解这种问题，提高潮流计算的稳定性和效率。这为包含分布式电源的电网潮流计算提供了实用的解决方案，有助于电力系统的稳定运行和优化管理。 关键词：分布式电源；P0节点模型；最优乘子；潮流计算；牛顿-拉弗森法；电力系统分析 这项研究不仅深入探讨了分布式电源对地区电网潮流计算的影响，还提出了一种改进的计算策略，对于应对未来电网中分布式电源越来越多的挑战具有重要理论和实践意义。通过这种方法，电力系统工程师可以更准确地预测和控制电网行为，从而提高整体的能源效率和供电可靠性。