[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)評估與網(wǎng)架優(yōu)化分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410068858.1
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103914738B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉鐵豐;馬幫文;陳小波
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司;國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司;國網(wǎng)浙江瑞安市供電有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101
• 代理人: 張羽振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種優(yōu)化分析方法，更具體說，它涉及一種配電網(wǎng)評估與網(wǎng)架優(yōu)化分析方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，過去由于投入不足，造成配電網(wǎng)的發(fā)展相對滯后，雖然經(jīng)過城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造取得了一定的成績，但隨著各地經(jīng)濟(jì)和用電負(fù)荷的快速增長，在配電網(wǎng)發(fā)展中以下一些問題依然存在：一是長期投入不足，發(fā)展滯后；二是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，安全風(fēng)險大；三是設(shè)備水平較低，供電可靠性差；四是電網(wǎng)建設(shè)和運行環(huán)境越來越不利。

“十一五”以開始的相當(dāng)長一段時間內(nèi)，中國進(jìn)入了電力高速發(fā)展的時期，電網(wǎng)建設(shè)速度不斷加快，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。PSASP、EDSA、PSD等多種電力系統(tǒng)分析軟件在電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和運行中發(fā)揮了積極的作用。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的“毛細(xì)血管”直接與用戶工程相連，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備多，但未得到充分重視，更缺少系統(tǒng)的、定量的分析工具；與輸電網(wǎng)相比，配電網(wǎng)管理與運行人員整體技術(shù)水平相對較弱。長期以來，配電網(wǎng)建設(shè)、運行和管理主要依靠經(jīng)驗來進(jìn)行決策，缺少有效的定量分析手段，難以滿足配電網(wǎng)快速發(fā)展的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，精度高，可靠性好，效率高的配電網(wǎng)評估與網(wǎng)架優(yōu)化分析方法。

這種配電網(wǎng)評估與網(wǎng)架優(yōu)化分析方法：

第一步：建立配電網(wǎng)精確抽象的電網(wǎng)設(shè)備模型；在電力系統(tǒng)中所有的設(shè)備抽象為“并聯(lián)設(shè)備”和“串聯(lián)設(shè)備”，反映研究級模型就是單端和雙端模型；

第二步：對于接地系統(tǒng)，節(jié)點電壓一般取相電壓V^a、V^b和V^c為參考電壓。有：

S＝S^a+S^b+S^c(4-2)

對于非接地系統(tǒng)，一般取線電壓V^ab和V^bc為參考電壓，此時有V^ca＝-(V^ab+V^bc)；

S＝S^ab+S^bc(4-5)

配電網(wǎng)絡(luò)為閉環(huán)設(shè)計，開環(huán)運行，因此節(jié)點電壓和電流可以通過下一個節(jié)點電壓和電流求出，令：

則可以將配電網(wǎng)潮流計算過程描述為：

w_i-1＝g_i(w_i)(4-7)

其中：w_i為包括各相電壓和電流實部和虛部12×1向量，g_i由電路結(jié)構(gòu)參數(shù)確定；

利用V_i可以計算出節(jié)點i的注入電流，有：

式中，A_i為連接到節(jié)點i的支路集；

第三步：電壓/電流更新方程：

負(fù)荷恒阻抗：

負(fù)荷恒電流阻抗：

負(fù)荷恒功率：

并聯(lián)電容器：

發(fā)電機：

線路：

開關(guān)：V_i-1＝V_i (4-16)

I_i＝-I′_i (4-17)

變壓器：

第四步：通過式(4-20)和相應(yīng)的電壓/電流更新方程，給出副邊的電壓和電流就可以得出原邊的電壓和電流。

本發(fā)明的有益效果是：配電網(wǎng)運算的節(jié)點規(guī)模一般都在幾十萬、百萬級的規(guī)模，在進(jìn)行運算時基于對運算速度的要求，非常有必要對配電網(wǎng)進(jìn)行降階處理，減少系統(tǒng)在運算過程中占用內(nèi)存的占用，同時提高運算速度。

按照實時分析系統(tǒng)的要求來考察系統(tǒng)運算效率，要求“10條饋線的3相潮流計算時間小于1秒”。在這種高實時性要求情況下運算系統(tǒng)核心庫模型的設(shè)計非常重要。

配電網(wǎng)元件的組成具有多樣性，在同一條饋線上可能會存在不同的線路型號，在進(jìn)行電氣計算之前可以“合并”一些同類型的元件，將多個元件等效為一個參數(shù)等于其它元件總和的等效元件，使得配電網(wǎng)的規(guī)模大為降低。對于配電網(wǎng)計算規(guī)模一般可以降低到原先的1/10—1/100的規(guī)模，由于在進(jìn)行計算時需要進(jìn)行反復(fù)迭代，設(shè)備數(shù)量規(guī)模的降低對于計算速度的提高非常明顯。

附圖說明

圖1為配電網(wǎng)的組成模型；

圖2為Y型接線負(fù)荷模型；