考虑聚合节点高阶非线性电压支撑特性的潮流算法

作     者：张杰 汪湲 时洪基 薄其滨 王艳 刘正奇 董晓明 ZHANG Jie;WANG Yuan;SHI Hongji;BO Qibin;WANG Yan;LIU Zhengqi;DONG Xiaoming

作者机构：国网山东省电力公司山东济南250001 国网山东省电力公司经济技术研究院山东济南250021 山东大学电气工程学院山东济南250061 

出 版 物：《供用电》 (Distribution & Utilization)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：45-51页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学联合基金“双碳目标下计及高密度能源有序转化的多元能流互动关键技术及工程平台研究”(U22B20102) 

主　　题：节点模型 高阶非线性 幂函数模型 多项式模型 潮流算法 

摘      要：随着高比例新能源渗透与大规模电力电子设备的广泛应用,电网中同时具备源荷双重属性的广义聚合节点的功率、电压特性会发生本质变化,常规以恒功率、恒阻抗、恒电流为分量加权组合的单纯负荷节点模型,已无法满足新形势下潮流计算精确性的更高要求。据此,提出一种考虑源荷聚合节点高阶非线性的潮流模型及其求解算法:采用高阶多项式形式解析节点非线性功率电压特性,引入潮流平衡方程,在Newton-Raphson法的基础上,推导和重构Jacobian矩阵,通过迭代计算完成求解。当阶数足够高时,能够高精度刻画和解析任意非线性节点电压特性,常规的幂指数模型等也可转换为高阶多项式形式以实现系统分析计算。算例分析中以包含电炉的聚合节点为例,分别考虑仅含恒功率、恒电流、恒阻抗的单纯负荷节点以及5阶非线性节点模型,在IEEE 14节点系统进行测试,验证了所提方法的可行性和有效性。