基于動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號方法的輻射狀配電網(wǎng)潮流計算

寧志泉

【摘 要】本文利用動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)對輻射狀配電網(wǎng)線路所有節(jié)點和線路進(jìn)行編號，從而形成包含整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體型。繼而借助動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的潮流算法以及循環(huán)求解技術(shù)進(jìn)行配電網(wǎng)潮流計算。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；潮流計算

0 前言

對于潮流計算方面的研究已有許多學(xué)者、專家提出或應(yīng)用了快速解耦法、牛頓—拉夫遜法、高斯—賽德爾法、前推回代法、回路阻抗法等[1-5]。文獻(xiàn)[6]在基于二叉樹理論上，將傳統(tǒng)的支路關(guān)聯(lián)關(guān)系定義為電流流向與節(jié)點的分布關(guān)系，由此改進(jìn)節(jié)點、線路的自動編號。然而，這種方法在進(jìn)行編程實現(xiàn)的計算過程中沒有一個系統(tǒng)的儲存節(jié)點、支路信息的結(jié)構(gòu)體，對大型配電網(wǎng)進(jìn)行潮流計算時會使得編程困難，并且會花費大量的計算時間。本文從輻射狀配電網(wǎng)的特點出發(fā)，對系統(tǒng)節(jié)點和線路任意編號后的節(jié)點—線路關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行處理，然后形成包含系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，使用潮流算法進(jìn)行循環(huán)求解。

1 動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理

動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)系統(tǒng)中所有總線和線路進(jìn)行編號的方法。

1.1 節(jié)點支路關(guān)聯(lián)矩陣的建立和處理

如圖1所示的簡單輻射狀配電網(wǎng)具有多側(cè)支和多節(jié)點，對于節(jié)點的編號，除了變電站作為節(jié)點編號為1外，其他節(jié)點隨機排號。線路的編號隨機排號，如圖1中用帶括號的數(shù)字表示。

圖1所示的配電網(wǎng)形成節(jié)點—線路關(guān)聯(lián)矩陣，節(jié)點和線路的關(guān)聯(lián)信息若希望比較直觀地體現(xiàn)出來，則需要對其進(jìn)行處理。處理的方法則是首先對矩陣將其列進(jìn)行降序變換，然后將其變化后的矩陣轉(zhuǎn)置進(jìn)行行降序變換，再將其轉(zhuǎn)置進(jìn)行列降序變換，如此循環(huán)節(jié)點—線路關(guān)聯(lián)矩陣的列數(shù)次，將得到節(jié)點線路關(guān)系明確的關(guān)聯(lián)矩陣A。處理后的關(guān)聯(lián)矩陣A可以看出，節(jié)點1與線路5是連接在一起的，節(jié)點4是和線路5與線路1連在一起的，對于節(jié)點7，由于一個節(jié)點不可能在沒有側(cè)枝的情況下與三條線路相關(guān)，那么這種節(jié)點只能發(fā)生在分支處，那么從這個關(guān)聯(lián)矩陣中可以明顯地知道，節(jié)點7是分支節(jié)點。處理過的節(jié)點線路矩陣很容易形成下面所述的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

1.2 動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立

動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如圖2）具有兩個特點：1）每一個動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲分支的第一個節(jié)點編號、分支中節(jié)點的數(shù)量和各自的編號、分支末端節(jié)點發(fā)出的分支數(shù)量和分支編號。2）無論一條分支的末端是否含有多條分支，動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都必須能夠靈活尋址。

2 潮流計算步驟

本文方法實現(xiàn)步驟為：

1）建立配電網(wǎng)各個分支的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2）通過潮流算法進(jìn)行循環(huán)求解。

3）輸出結(jié)果。

3 結(jié)論

通過本文潮流算法編號方法，與一般的編號方法進(jìn)行潮流計算時，其編程實現(xiàn)較為簡單，計算速度較快，特別是對于較大型的配電網(wǎng)來說，其效果更加明顯。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]諸駿偉.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國電力出版社，1995.

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[5]劉耀年，豈小梅，李國鵬，李月玲.基于回路阻抗法的配電網(wǎng)潮流計算[J].繼電器，2004（8）：8-10.

[6]陳燕萍，王啟，趙彩虹，魏甜甜.基于改進(jìn)前推回代法的輻射配電網(wǎng)潮流計算方法[J].南京師范大學(xué)學(xué)報（工程技術(shù)版），2008（1）：24-29.

[責(zé)任編輯：田吉捷]