基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號(hào)方法的輻射狀配電網(wǎng)潮流計(jì)算

寧志泉

【摘 要】本文利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)對(duì)輻射狀配電網(wǎng)線(xiàn)路所有節(jié)點(diǎn)和線(xiàn)路進(jìn)行編號(hào)，從而形成包含整個(gè)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(dòng)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(jì)算。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；潮流計(jì)算

0 前言

對(duì)于潮流計(jì)算方面的研究已有許多學(xué)者、專(zhuān)家提出或應(yīng)用了快速解耦法、牛頓—拉夫遜法、高斯—賽德?tīng)柗ā⑶巴苹卮ā⒒芈纷杩狗ǖ萚1-5]。文獻(xiàn)[6]在基于二叉樹(shù)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(diǎn)的分布關(guān)系，由此改進(jìn)節(jié)點(diǎn)、線(xiàn)路的自動(dòng)編號(hào)。然而，這種方法在進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的計(jì)算過(guò)程中沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)、支路信息的結(jié)構(gòu)體，對(duì)大型配電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)會(huì)使得編程困難，并且會(huì)花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。本文從輻射狀配電網(wǎng)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)和線(xiàn)路任意編號(hào)后的節(jié)點(diǎn)—線(xiàn)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(dòng)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理

動(dòng)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(xiàn)和線(xiàn)路進(jìn)行編號(hào)的方法。

1.1 節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣的建立和處理

如圖1所示的簡(jiǎn)單輻射狀配電網(wǎng)具有多側(cè)支和多節(jié)點(diǎn)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)的編號(hào)，除了變電站作為節(jié)點(diǎn)編號(hào)為1外，其他節(jié)點(diǎn)隨機(jī)排號(hào)。線(xiàn)路的編號(hào)隨機(jī)排號(hào)，如圖1中用帶括號(hào)的數(shù)字表示。

圖1所示的配電網(wǎng)形成節(jié)點(diǎn)—線(xiàn)路關(guān)聯(lián)矩陣，節(jié)點(diǎn)和線(xiàn)路的關(guān)聯(lián)信息若希望比較直觀地體現(xiàn)出來(lái)，則需要對(duì)其進(jìn)行處理。處理的方法則是首先對(duì)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(diǎn)—線(xiàn)路關(guān)聯(lián)矩陣的列數(shù)次，將得到節(jié)點(diǎn)線(xiàn)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(diǎn)1與線(xiàn)路5是連接在一起的，節(jié)點(diǎn)4是和線(xiàn)路5與線(xiàn)路1連在一起的，對(duì)于節(jié)點(diǎn)7，由于一個(gè)節(jié)點(diǎn)不可能在沒(méi)有側(cè)枝的情況下與三條線(xiàn)路相關(guān)，那么這種節(jié)點(diǎn)只能發(fā)生在分支處，那么從這個(gè)關(guān)聯(lián)矩陣中可以明顯地知道，節(jié)點(diǎn)7是分支節(jié)點(diǎn)。處理過(guò)的節(jié)點(diǎn)線(xiàn)路矩陣很容易形成下面所述的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

1.2 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如圖2）具有兩個(gè)特點(diǎn)：1）每一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)分支的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)、分支中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和各自的編號(hào)、分支末端節(jié)點(diǎn)發(fā)出的分支數(shù)量和分支編號(hào)。2）無(wú)論一條分支的末端是否含有多條分支，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都必須能夠靈活尋址。

2 潮流計(jì)算步驟

本文方法實(shí)現(xiàn)步驟為：

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

2）通過(guò)潮流算法進(jìn)行循環(huán)求解。

3）輸出結(jié)果。

3 結(jié)論

通過(guò)本文潮流算法編號(hào)方法，與一般的編號(hào)方法進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，其編程實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，計(jì)算速度較快，特別是對(duì)于較大型的配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其效果更加明顯。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]