基于Newton-Raphson法的孤岛微网三相潮流计算

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2015.11.020

摘要/Abstract

摘要：

对于孤岛运行的微网而言，正确分析系统状态和分布式电源的工作方式非常关键，所以高效精确的潮流计算显得尤为重要。提出在分布式电源工作于下垂控制模式的情况下，基于Newton-Raphson法的孤岛微网三相潮流计算方法，并简化了潮流方程，提高了计算效率。在此基础上，还考虑了分布式电源无功越限问题。最后在25节点三相不平衡的微网算例中验证了本文方法的正确性，将其结果与牛顿信赖域法进行比较。最后指出，本文的潮流计算方法具有较高的精度和效率，可作为进一步研究的基础。

关键词: 微网, 分布式电源, 下垂控制, 孤岛运行, 潮流计算, 三相不平衡

Abstract:

The correct analysis of system state and the working mode of distributed generation are very important to the microgrid in isolated island operation， so a fast power flow calculation with high efficiency is very significant. Based on Newton-Raphson method， a three-phase power flow algorithm was proposed for isolated island microgrid with distributed generation operating in droop control mode， whose power flow equation was simplified and computational efficiency was improved. On this basis， the limit problem of reactive power of distributed generation was also considered. Finally， the correctness of proposed method was verified in a mircogrid test system with 25-bus three-phase unbalance， whose results were compared with Newton trust region method. The results indicate that the proposed power flow algorithm has high accuracy and efficiency， which can be used as the basis for further research.

中图分类号:

TM 74

王晓虎，裴昌盛，汤向洋. 基于Newton-Raphson法的孤岛微网三相潮流计算[J]. 电力建设, 2015, 36(11): 130-134.

WANG Xiaohu， PEI Changsheng， TANG Xiangyang. Three-Phase Power Flow Calculation for Isolated Island Microgrid Based on Newton-Raphson[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2015, 36(11): 130-134.

参考文献

［1］李鹏，窦鹏冲，李雨薇，等. 微电网技术在主动配电网中的应用［J］. 电力自动化设备， 2015， 35（4）: 8-16.

Li Peng， Dou Pengchong， Li Yuwei， et al. Application of microgird technology in active distribution network［J］. Electric Power Automation Equipment， 2015， 35（4）: 8-16.

［2］鲁宗相，王彩霞，闵勇，等. 微电网研究综述［J］. 电力系统自动化， 2007， 31（19）: 100-107.

Lu Zongxiang， Wang Caixia， Min Yong， et al. Overview on microgird research［J］. Automation of Electric Power Systems， 2007， 31（19）: 100-107.

［３］郑漳华，艾芊. 微电网的研究现状及在我国的应用前景［J］. 电网技术， 2008， 32（16）: 27-31.

Zheng Zhanghua， Ai Qian. Present situation of research on microgrid and its application prospects in China［J］. Power System Technology， 2008， 32（16）: 27-31.

［4］Nikkhajoei H， Iravani R. Steady-state model and power flow analysis of electronically-coupled distribution resource units ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery， 2007， 22（1）:721-728.

［5］Kamh M Z， Iravani R. Unbalanced model and power-flow analysis of microgrids and active distribution systems ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery， 2010， 25（4）:2851-2858.

［6］刘杨华，吴政球. 孤岛运行的微电网潮流计算方法研究［J］. 电力系统保护与控制， 2010， 38（23）: 16-20.

Liu Yanghua， Wu Zhengqiu. Study on power flow calculation method for islanding micro girds［J］. Power S，stem Protection and Control， 2010， 38（23）: 16-20.

［7］刘杨华，吴政球，林舜江. 孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法研究［J］. 湖南大学学报（自然科学版）， 2009， 36（7）: 36-40.

Liu Yanghua， Wu Zhengqiu， Lin Shunjiang. Research on unbalanced three-phase power flow calculation method in Islanding micro grid. Journal of Hunan University （Natural Sciences）， 2009， 36（7）: 36-40.

［8］Yao W， Chen M， Guerrero J M， et al. Design and analysis of the droop control method for parallel inverters considering the impact of the complex impedance on the power sharing ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics， 2011， 58（2）:576-588.

［9］Abdelaziz M M A， Farag H E， El-Saadany E F， et al. A novel and generalized three-phase power flow algorithm for islanded microgrids using a Newton trust region method ［J］. IEEE Transactions on Power Systems， 2013， 28（1）:190-201.

［10］IEEE Task Force on Load Representation for Dynamic Performance. Bibliography on load models for power flow and dynamic performance simulation ［J］. IEEE Transactions on Power Systems， 1995， 10（1）:523-538.

[1]	王瀚琳, 刘洋, 许立雄, 陈贤邦, 谭思维. 考虑风电消纳的区域多微网分层协调优化模型[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 87-98.
[2]	孟建辉，张赟，范莹，王毅，赵彭辉，宋美琪. 基于直流微网虚拟电容控制的等效电容计算方法[J]. 电力建设, 2020, 41(7): 25-32.
[3]	安麒，王剑晓，李庚银，王宣元，刘蓁. 基于均衡理论的虚拟电厂市场参与模式及方法[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 1-8.
[4]	练小林，李晓露，陆一鸣，丁一，李聪利. 可交易能源框架下的微网群动态电能交易策略[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 18-27.
[5]	刘家妤，马佳骏，王颖，许寅. 多源协同的智能配电网故障恢复次序优化决策方法[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 100-106.
[6]	赵海兵，张焕云，葛杨，程浩原，高文浩，艾芊. 细胞-组织认知下的主动配电系统双层多目标控制策略[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 81-92.
[7]	张志荣，邱晓燕，孙旭，任昊，张明珂. #br# 协调柔性负荷与储能的交直流配电网经济优化调度[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 116-123.
[8]	王李龑，许强，黄开艺，吴健，艾芊，张亚新，贾轩. 计及新能源及负荷不确定性的多能微网系统两阶段随机规划方法[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 100-108.
[9]	陆秋瑜，杨银国，王中冠，谭嫣，夏天，伍双喜. 基于次梯度投影分布式控制法的虚拟电厂经济性一次调频[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 79-85.
[10]	沈青文，程若发，付鑫. 一种计及脆弱性指标的分布式电源优化配置方法[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 54-61.
[11]	陈蒙蒙，高亮，李盈含. 兼顾柔性直流配电系统经济成本的优化下垂控制策略[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 119-126.
[12]	荆江平，吴奕，胡伟，陆晓，王文学，卫志农，孙国强. 电-热互联综合能源系统潮流计算的数值方法[J]. 电力建设, 2020, 41(2): 58-66.
[13]	王睿，孙秋野，张雪猛，马大中. 微电网电磁时间尺度相角稳定性分析[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 99-106.
[14]	杜丽佳，靳小龙，何伟，穆云飞，贾宏杰，魏炜. 考虑电动汽车和虚拟储能系统优化调度的楼宇微网联络线功率平滑控制方法[J]. 电力建设, 2019, 40(8): 26-33.
[15]	谭思维，刘洋，许立雄，王瀚琳. 考虑风电消纳的区域多微网-配电网能源交易模式[J]. 电力建设, 2019, 40(7): 1-9.