一种配电网评估与网架优化分析方法

摘要

本发明公开了一种配电网评估与网架优化分析方法，配电网元件的组成具有多样性，在同一条馈线上可能会存在不同的线路型号，在进行电气计算之前可以“合并”一些同类型的元件，将多个元件等效为一个参数等于其它元件总和的等效元件，使得配电网的规模大为降低。对于配电网计算规模一般可以降低到原先的1/10—1/100的规模，由于在进行计算时需要进行反复迭代，设备数量规模的降低对于计算速度的提高非常明显。

主权项

一种配电网评估与网架优化分析方法，其特征在于：第一步：建立配电网精确抽象的电网设备模型；在电力系统中所有的设备抽象为“并联设备”和“串联设备”，反映研究级模型就是单端和双端模型；第二步：对于接地系统，节点电压一般取相电压V^a、V^b和V^c为参考电压。有：$S^a=V^a{I}^{a^{*}}---(4-1)$S＝S^a+S^b+S^c   (4‑2)对于非接地系统，一般取线电压V^ab和V^bc为参考电压，此时有V^ca＝‑(V^ab+V^bc)；$S^{\mathrm{ab}}=V^{\mathrm{ab}}{I}^{a^{*}}---(4-3)$$S^{\mathrm{bc}}=V^{\mathrm{bc}}{I}^{b^{*}}---(4-4)$S＝S^ab+S^bc   (4‑5)配电网络为闭环设计，开环运行，因此节点电压和电流可以通过下一个节点电压和电流求出，令：$w_i=\left[\begin{array}{c}{V}_i\\ I_{i+1}\end{array}\right]---(4-6)$则可以将配电网潮流计算过程描述为：w_i‑1＝g_i(w_i)   (4‑7)其中：w_i为包括各相电压和电流实部和虚部12×1向量，g_i由电路结构参数确定；利用V_i可以计算出节点i的注入电流，有：$I_i^{\prime }=I_{\mathrm{Ci}}+I_{\mathrm{Gi}}+I_{\mathrm{Li}}-I_{i+1}-\underset{j\in A_i}{\Sigma }{I}_j---(4-8)$式中，A_i为连接到节点i的支路集；第三步：电压/电流更新方程：负荷恒阻抗：$I_{\mathrm{Li}}=V_i/\overline{Z_{\mathrm{Li}}}---(4-9)$负荷恒电流阻抗：$I_{\mathrm{Li}}=\overline{I_{\mathrm{Li}}}---(4-10)$负荷恒功率：$I_{\mathrm{Li}}={(\overline{S_{\mathrm{Li}}}/V_i)}^{*}---(4-11)$并联电容器：$I_{\mathrm{Ci}}=\overline{Y_{\mathrm{Li}}}·V_i---(4-12)$发电机：$I_{\mathrm{Li}}={(\overline{S_{\mathrm{Gi}}}/V_i)}^{*}---(4-13)$线路：$V_{i-1}=V_i+Z_i(\frac{1}{2}{Y}_i{V}_i-I_i^{\prime })---(4-14)$$I_i=\frac{1}{2}{Y}_i(V_i+V_i)-I_i^{\prime }---(4-15)$开关：V_i‑1＝V_i   (4‑16)I_i＝‑I′_i   (4‑17)变压器：$V_{i-1}={\left(Y_i^{\mathrm{sp}}\right)}^{-1}(I_i^{\prime }-Y_i^{\mathrm{ss}}{V}_i)---(4-18)$$I_i=Y_i^{\mathrm{pp}}{V}_{i-1}+Y_i^{\mathrm{ps}}{V}_i---(4-19)$$\left[\begin{array}{c}{I}_i\\ I_i^{\prime }\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{Y}_i^{\mathrm{pp}}& Y_i^{\mathrm{ps}}\\ Y_i^{\mathrm{sp}}& Y_i^{\mathrm{ss}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{i-1}\\ V_i\end{array}\right]---(4-20)$第四步：通过式(4‑20)和相应的电压/电流更新方程，给出副边的电压和电流就可以得出原边的电压和电流。