[發明專利]一種多變壓器并列供電系統功率損耗平均值的計算方法

有效

• 申請號: 201510423927.0
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN105067877B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鄭風雷;吳杰康;黃強;袁煒燈;劉樹安;李啟亮;曾榮均;黃安平;程濤
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局;廣東工業大學
• 主分類號: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 周克佑

1.一種多變壓器并列供電系統功率損耗平均值的計算方法，所述的系統由N_T臺變壓器T₁、T₂、T₃、…、并列組成，其通過一條線路與無窮大電源連接，假設第i臺變壓器輸送功率、允許的最大輸送功率、要求的備用容量、允許的過負荷時間分別為S_Ti、R_Ti、所有并列變壓器輸送視在功率、有功功率、無功功率分別為S_T、P_T、Q_T，所有并列變壓器有功功率P_T按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_PT、σ_PT，所有并列變壓器輸送無功功率Q_T按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_QT、σ_QT，所有并列變壓器輸送視在功率按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_ST、σ_ST，第i臺變壓器輸送視在功率S_Ti按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_STi、σ_STi，第i臺變壓器輸送有功功率P_Ti和無功功率Q_Ti按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_PTi、μ_QTi和σ_PTi、σ_QTi，第j臺變壓器輸送功率按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_STj、σ_STj，第i臺變壓器有功功率和無功功率分別為P_Ti、Q_Ti，負荷功率、有功功率、無功功率分別為S_D、P_D、Q_D，負荷視在功率S_D按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_SD和σ_SD，負荷有功功率P_D按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_PD和σ_PD，負荷無功功率Q_D按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_QD和σ_QD，線路輸送視在功率、有功功率、無功功率分別為S_L、P_L、Q_L,線路輸送視在功率S_L按照正態分布規律變化的均值、方差分別分別為μ_SL和σ_SL，線路輸送有功功率P_L按照正態分布規律變化的均值、方差分別分別為μ_PL和σ_PL，線路輸送無功功率Q_L按照正態分布規律變化的均值、方差分別分別為μ_PL和σ_PL，變壓器高壓側電壓值為V₁，線路有功功率和無功功率損耗平均值分別為ΔP_LLoss和ΔQ_LLoss，線路輸送有功功率和無功功率損耗概率密度函數分別為f_LPLoss(P_D)、f_LQLoss(Q_D)，變壓器有功功率和無功功率損耗平均值分別為ΔP_TLoss和ΔQ_TLoss，變壓器輸送有功功率和無功功率損耗概率密度函數分別為f_TPLoss(P_D)、f_TQLoss(Q_D)，第i臺變壓器輸送有功功率和無功功率損耗概率密度函數分別為f_TPLossi(P_D)、f_TQLossi(Q_D)，第j臺變壓器輸送有功功率和無功功率損耗概率密度函數分別為f_TPLossj(P_D)、f_TQLossj(Q_D)，N_T臺變壓器并列組成的供電系統有功功率和無功功率損耗的平均值分別為ΔP_Loss和ΔQ_Loss，N_T臺并列變壓器中k臺變壓器因故障或檢修而退出運行的概率為Pr(k),N_T臺并列變壓器中N_T-a臺變壓器因故障或檢修而退出運行的概率為Pr(N_T-a)；在這種假設的情況下，第i臺變壓器有功功率P_Ti和無功功率Q_Ti均為隨機變量并服從均值為μ_PTi、μ_QTi和方差為σ_PTi、σ_QTi的正態分布，所有并列變壓器輸送視在功率S_T等于每臺變壓器輸送功率的代數和：所有并列變壓器輸送視S_T在功率服從正態分布的隨機變量的均值等于每臺變壓器輸送功率的隨機變量的均值的代數和：所有并列變壓器輸送視在功率S_T服從正態分布的隨機變量的方差等于每臺變壓器輸送功率的隨機變量的方差的代數和：所有并列變壓器輸送視在功率S_T是隨機變量并服從均值為μ_ST、方差為σ_ST的正態分布：所有并列變壓器輸送有功功率P_T是隨機變量并服從均值為μ_PT、方差為σ_PT的正態分布：所有并列變壓器輸送無功功率Q_T是隨機變量并服從均值為μ_QT、方差為σ_QT的正態分布：負荷視在功率S_D為隨機變量并服從均值為μ_SD、方差為σ_SD的正態分布，線路輸送視在功率S_L為隨機變量并服從均值為μ_SL、方差為σ_SL的正態分布，

其特征是，所述的方法包括以下步驟：

S1 從電網能量管理系統EMS獲取線路和變壓器的相關數據，包括：線路長度、導線截面積、導線類型、分裂導線及其布置尺寸，變壓器型號、額定容量、額定電壓、短路損耗、空載損耗和額定電壓的百分數；計算線路的電阻R_L和電抗X_L，計算每臺變壓器的電阻R_Ti和電抗X_Ti，i＝1,2,...,N_T，N_T為并列變壓器的臺數；

S2 從電網能量管理系統EMS獲取線路運行數據，包括10年內每一個時段視在功率、有功功率和無功功率，采用概率分析方法，確定線路視在功率S_L、有功功率P_L和無功功率Q_L按照正態分布規律變化的均值μ_SL和方差σ_SL、均值μ_PL和方差σ_PL、均值μ_QL和方差σ_QL；

S3 從電網能量管理系統EMS獲取并列運行變壓器運行數據，包括10年內每一個時段視在功率、有功功率和無功功率，采用模擬的方法，確定每臺變壓器視在功率、有功功率和無功功率按照正態分布規律變化的均值μ_STi和方差σ_STi、均值μ_PTi和方差σ_PTi、均值μ_QTi和方差σ_QTi；

S4 從電網能量管理系統EMS獲取變壓器低壓側負荷功率的數據，包括10年內每一個時段視在功率、有功功率和無功功率，采用模擬的方法，確定變壓器低壓側視在視在功率、有功功率和無功功率按照正態分布規律變化的均值μ_SD和方差σ_SD、均值μ_PD和方差σ_PD、均值μ_QD和方差σ_QD；

S5 從電網能量管理系統EMS獲取相關數據，包括：變壓器高壓側電壓值以及線路有功功率、無功功率；計算線路L有功和無功功率損耗平均值：

ΔP_LLoss＝P_Df_LPLoss(P_D)；

ΔQ_LLoss＝Q_Df_LPLoss(Q_D)；

S6 從電網能量管理系統EMS獲取相關數據，包括變壓器高壓側電壓值以及變壓器有功功率和無功功率；計算變壓器有功和無功功率損耗平均值ΔP_TLoss和ΔQ_TLoss；

S7 計算N_T臺變壓器并列組成的供電系統有功和無功功率損耗的平均值，其計算公式為：

ΔP_Loss＝ΔP_LLoss+ΔP_TLoss；

ΔQ_Loss＝ΔQ_LLoss+ΔQ_TLoss。