含dg的饋線電壓分布的計算方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含DG的饋線電壓分布的計算方法，屬于配電網(wǎng)技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式電源在能源領域占據(jù)著重要的地位，其發(fā)展緩解了資源匱乏與環(huán)境污染問 題的惡化進程，成為自然界可再生能源有效利用的途徑之一。在發(fā)展初期分布式電源的接 入不考慮其對配電網(wǎng)的影響，即"即接即忘"，但隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，并網(wǎng)容量也越 來越大，原有的配電網(wǎng)絡也變得復雜，由功率單向流動的配網(wǎng)變?yōu)榱穗p向流動的有源配電 網(wǎng)，對配電網(wǎng)的影響亦不容忽視。DG接入后會使得配電網(wǎng)流入諧波，造成電能質(zhì)量不合格， 此外還會對配電網(wǎng)的規(guī)劃、繼電保護等都會造成影響。
[0003] 未來分布式電源的接入將不僅僅是單與電源雙電源，而是朝著多電源接入的方向 發(fā)展，因此將會使得線路更加復雜。分布式電源接入饋線后會導致節(jié)點電壓升高，甚至越 限，合理的容量與接入位置配置能夠改善饋線的電壓情況，但不合理的配置易導致饋線電 壓變化不均衡與穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)某些節(jié)點電壓越限的情況。因此需要一種方法來推導饋線 的電壓變化規(guī)律以推導饋線電壓分布情況。該計算方法能夠推導饋線線路任意多個分布式 電源接入時線路的電壓分布情況，能夠為進一步分析分布式電源位置與容量的合理配置奠 定基礎。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問題是：提供一種設計簡單，使用方 便，能夠使用觸摸方式對數(shù)控系統(tǒng)進行控制及數(shù)據(jù)顯示，便于二次開發(fā)升級，增強了觸摸控 制方式的魯棒性和安全性，提高了系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸效率的基于智能平板的顯控一體設備 及其數(shù)據(jù)通信方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 提供一種含DG的饋線電壓分布的計算方法，采用疊加的原理進行電壓分布計算， 即計算系統(tǒng)電源與分布式電源分別作用時的線路損耗，進而計算各節(jié)點的電壓，具體的步 驟為：
[0007]a、分布式電源接入饋線后，把線路分為若干段，始端節(jié)點與第一個分布式電源接 入點為第一段，第n個分布式電源接入點與末端節(jié)點為一段，其余為每相鄰節(jié)點間為一段；
[0008]b、把節(jié)點電壓公式擬合為連續(xù)的函數(shù)；
[0009]c、分別對相鄰分布式電源之間的節(jié)點電壓函數(shù)求導；
[0010]d、分析出任意多個分布式電源接入情況時的饋線線路電壓分布的規(guī)律。
[0011] 所述的步驟b中節(jié)點電壓公式用如下公式表示：
[0012] 當kG[0，dJ時，
[0013]
[0014] 當kG[dx,dx+1]時，其中dx表示第x個DG所在的節(jié)點。
[0015]
[0016]
[0017]
[0018] 假設k取值為（0,N]上的任意實數(shù)，則Uk可以定義為在區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)，并且 在區(qū)間（〇，+)、（dx，dx+1)、（dn，N)即除始末節(jié)點及分布式電源接入點外皆可導，
[0019] 現(xiàn)假設(!(!= 0,表示始端節(jié)點，對應的接入容量Pd(l= 0 ;dn+1=N，表示末端節(jié)點， 對應的接入容量Pd(n+1) = 0 ;
[0020] 貝1J公式（1)、（2)、⑶可以合并為公式（4)
[0021]
[0022] 其中dx表示第x個DG所在的節(jié)點，x為[0，n]區(qū)間內(nèi)的任意整數(shù)；
[0023] 現(xiàn)將公式（4)中k的取值范圍進行擴充，使其取到[0,N]內(nèi)任意的實數(shù)，則Uk變 為一個連續(xù)的分段函數(shù)，且除任一dx點函數(shù)均可導，則可通過對分段函數(shù)逐段求導的方式 求解饋線電壓分布的規(guī)律，步驟如下：
[0024] 1?首先，輸入……dn，n，N，Pdl、Pd2……Pdn的值及負荷值大小，賦值x= 0; dUk
[0025] 2.求區(qū)間[dx，dx+1]即區(qū)間[dQ，dj內(nèi)Uk的導函數(shù)f
[0026] 3.分別求解dx、dx+1處的右導數(shù)和左導數(shù)，并判斷兩者之積是否大于0;
[0027] 3. 1若兩者之積大于0,則判斷dx的右導數(shù)是否大于0,若大于0則輸出k在（dx， dx+1)區(qū)間內(nèi)遞增，若小于0則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞減；
[0028] 3.2若兩者之積小于0,則判斷k在[dx+l，dx+1_l]區(qū)間內(nèi)是否存在一點使得^ cik 為〇,若是，則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)先遞減后遞增，若不存在則判斷否大于 〇 ；
[0029] 3. 2. 1若大于0,則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞減；
[0030] 3. 2. 2若小于0,則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞增；
[0031] 4.判斷x是否大于n,若大于n則結(jié)束，若小于n，則令x=x+1，重復步奏2,直到 x>n；
[0032] 5?總結(jié)饋線電壓分布規(guī)律。
[0033] 本發(fā)明所具有的有益效果是：
[0034]當任意多個分布式電源接入時，該算法都可以推導饋線各節(jié)點電壓變化的規(guī)律。 現(xiàn)今，分布式電源的并網(wǎng)容量越來越大，饋線中接入分布式電源的個數(shù)也相應的增加。因此 利用該算法可以推導一定容量下的分布式電源接入饋線后電壓分布情況，進而可以推導饋 線線路中多電源接入時DG的最佳位置與容量，解決分布式電源接入后的節(jié)點電壓越限問 題。
[0035] 該方法能夠計算分布式電源接入配電網(wǎng)饋線時的穩(wěn)態(tài)節(jié)點電壓，進而推導饋線節(jié) 點電壓變化趨勢。當分布式電源接入饋線的數(shù)量與位置確定時，可以推導不同情況時的電 壓分布的規(guī)律。同時由于分布式電源接入容量越來越多，接入數(shù)量也各不相同，因此通過該 算法可以通過分析饋線的電壓分布規(guī)律進而推出分布式電源的最佳接入位置與容量限制， 以避免節(jié)點電壓越限，使得線路電壓改善效果達到最佳。
【附圖說明】
[0036] 圖1為n個DG接入饋線示意圖；
[0037] 圖2為電壓分布推導流程圖；
【具體實施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步描述：
[0039] 如圖1和圖2所示，假設有n個分布式電源接入饋線中，接入的節(jié)點分別為屯、 d2……dn分別表示第1、2……n個DG接入的節(jié)點，接入容量分別為Pdl、Pd2……Pdn。經(jīng)過分 析推導后，各節(jié)點k的電壓公式可分情況分別用公式（1)_(3)表示。
[0044] 假設k取值為（0,N]上的任意實數(shù)，則Uk可以定義為在區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)，并且 在區(qū)間（(^cgdcUcU)、^，^即除始末節(jié)點及分布式電源接入點外皆可導。因此分區(qū)間 來求函數(shù)的導數(shù)，進而求解相應區(qū)間內(nèi)饋線電壓的變化。
[0045] 現(xiàn)假設屯二0,表示始端節(jié)點，對應的接入容量Pd(l= 0 ;dn+1=N，表示末端節(jié)點， 對應的接入容量Pdta+1)= 0。
[0046]貝1J公式（1)、（2)、⑶可以合并為公式（4)
[0047]
[0048] 其中dx表示第x個DG所在的節(jié)點，x為[0,n]區(qū)間內(nèi)的任意整數(shù)。
[0049] 現(xiàn)將公式⑷中k的取值范圍進行擴充，使其取到[0,N]內(nèi)任意的實數(shù)，則Uk變 為一個連續(xù)的分段函數(shù)，且除任一dx點函數(shù)均可導。則可通過對分段函數(shù)逐段求導的方式 求解饋線電壓分布的規(guī)律。步驟如下。
[0050] 1?首先，輸入(^4……dn，n，N，Pdl、Pd2……Pdn的值及負荷值大小，賦值x= 0 ;
[0051] 2.求區(qū)間[dx，dx+1]即區(qū)間[d。，dj內(nèi)Uk的導函數(shù)^ dk
[0052] 3.分別求解dx、dx+1的右導數(shù)和左導數(shù)，并判斷兩者之積是否大于0;
[0053] 3. 1若兩者之積大于0,則判斷dx的右導數(shù)是否大于0,若大于0則輸出k在（dx， dx+1)區(qū)間內(nèi)遞增，若小于0則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞減； 、、 dUk
[0054] 3. 2若兩者之積小于0,則判斷k在[dx+l，dx+1_l]區(qū)間內(nèi)是否存在一點使得u- GK 為〇,若是，則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)先遞減后遞增，若不存在則判斷否大于 〇 ；
[0055] 3. 2. 1若大于0,則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞減；
[0056] 3. 2. 2若小于0,則輸出k在（dx，dx+1)區(qū)間內(nèi)遞增；
[0057] 4.判斷x是否大于n,若大于n則結(jié)束，若小于n，則令x=x+1，重復步奏2,直到 x>n；
[0058] 5?總結(jié)饋線電壓分布規(guī)律。
【主權(quán)項】
1. 一種含DG的饋線電壓分布的計算方法，其特征在于，采用疊加的原理進行電壓分布 計算，即計算系統(tǒng)電源與分布式電源分別作用時的線路損耗，進而計算各節(jié)點的電壓，具體 的步驟為： a、 分布式電源接入饋線后，把線路分為若干段，始端節(jié)點與第一個分布式電源接入點 為第一段，第n個分布式電源接入點與末端節(jié)點為一段，其余為每相鄰節(jié)點間為一段； b、 把節(jié)點電壓公式擬合為連續(xù)的函數(shù)； C、分別對相鄰分布式電源之間的節(jié)點電壓函數(shù)求導； t分析出任意多個分布式電源接入情況時的饋線線路電壓分布的規(guī)律。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含DG的饋線電壓分布的計算方法，其特征在于，所述的步驟 b中節(jié)點電壓公式用如下公式表示： 當kG[0,dj時，當kG化，cU]時，其中屯表示第X個DG所在的節(jié)點。假設k取值為（0,閑上的任意實數(shù)，則Uk可W定義為在區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)，并且在區(qū) 間（0，di)、化，心）、（屯，腳即除始末節(jié)點及分布式電源接入點外皆可導， 現(xiàn)假設屯=0,表示始端節(jié)點，對應的接入容量Pd(i= 0 ;dw=N，表示末端節(jié)點，對應 的接入容量Pdhw= 0 ; 則公式（1)、（2)、做可化合并為公式（4)l<e[dx,dx-i] (4) 其中屯表示第X個DG所在的節(jié)點，X為[0，n]區(qū)間內(nèi)的任意整數(shù)； 現(xiàn)將公式（4)中k的取值范圍進行擴充，使其取到[0,閑內(nèi)任意的實數(shù)，則Uk變?yōu)橐?個連續(xù)的分段函數(shù)，且除任一屯點函數(shù)均可導，則可通過對分段函數(shù)逐段求導的方式求解 饋線電壓分布的規(guī)律，步驟如下： (1) .首先，輸入di、d2……dn，n，N，Pdi、Pd2……PJ勺值及負荷值大小，賦值X= 0 ; dUk (2) .求區(qū)間化，cU]即區(qū)間[d。，dj內(nèi)Uk的導函數(shù) , (3) .分別求解在屯、屯4處的右導數(shù)和左導數(shù)，并判斷兩者之積是否大于0 ; 3. 1若兩者之積大于0,則判斷屯的右導數(shù)是否大于0,若大于0則輸出k在（d,，dw) 區(qū)間內(nèi)遞增，若小于0則輸出k在化，cU)區(qū)間內(nèi)遞減； 3. 2若兩者之積小于0,則判斷k在[屯+1，dw-1]區(qū)間內(nèi)是否存在一點使得^為0， dk 若是，則輸出k在化，cU)區(qū)間內(nèi)先遞減后遞增，若不存在則判斷Uh-Udbw是否大于0; 3. 2. 1若大于0,則輸出k在（屯，cU)區(qū)間內(nèi)遞減； 3. 2. 2若小于0,則輸出k在（屯，cU)區(qū)間內(nèi)遞增； (4).判斷X是否大于n,若大于n則結(jié)束，若小于n，則令x=x+l，重復步奏2，直到 X〉打； 巧).總結(jié)饋線電壓分布規(guī)律。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含DG的饋線電壓分布的計算方法，其特征在于，采用疊加的原理進行電壓分布計算，即計算系統(tǒng)電源與分布式電源分別作用時的線路損耗，進而計算各節(jié)點的電壓，推導饋線電壓分布。當任意多個分布式電源接入時，該算法都可以推導饋線各節(jié)點電壓變化的規(guī)律?，F(xiàn)今，分布式電源的并網(wǎng)容量越來越大，饋線中接入分布式電源的個數(shù)也相應的增加。因此利用該算法可以推導一定容量下的分布式電源接入饋線后電壓分布情況，進而可以推導饋線線路中多電源接入時DG的最佳位置與容量，解決分布式電源接入后的節(jié)點電壓越限問題。
【IPC分類】H02J3/38, G06Q50/06
【公開號】CN104935013
【申請?zhí)枴緾N201510416929
【發(fā)明人】張新慧, 梁永省, 陳羽, 徐丙垠
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月16日