[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

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，涉及一種多變壓器并列供電系統功率損耗平均值的計算方法。

背景技術

變壓器是電力系統重要和必要的設備，變壓器類型繁雜，數量龐大，對電力系統網損影響極大，是網損的主要設備。在供電系統中，通常采用多臺變壓器并列運行的方式，以保障供電的可靠性和可持續性。多臺變壓器并列運行，雖然能夠在保障供電可靠性和可持續性等方面有決定性作用，但是變壓器運行都會有一種較為固定的功率損耗，而且這種損耗都會隨著并列運行變壓器臺數的增多而線性增大。在并列運行過程中，變壓器同時會產生另一種功率損耗，而且這種功率損耗會隨著輸送功率的增大而增大。變壓器輸送功率由負荷功率決定，因此供電系統中功率損耗不僅取決于并列的變壓器類型和數量，而且還取決于其負荷特性及電網運行方式的多變性。負荷在不同時間和空間上都具有不同特性，具有不同的不確定性和隨機性。電網運行方式因變壓器和線路的運行狀態的變化也具有較大的不確定性和隨機性。

以往電網中功率損耗通常采用確定性的潮流計算方法，有一些也采用概率潮流計算的方法。確定性潮流計算的方法通常是在假設電網運行方式、用戶負荷水平以及電源出力水平都確定的情況下計算電網有功功率和無功功率的損耗值，計算結果是唯一性和確定性的。而概率潮流計算的方法通常是在只假設負荷為不確定性因素的情況下計算電網有功功率和無功功率的損耗值，計算結果是具有一定置信水平的概率值。可見，電網網損計算的現有技術都沒有全面考慮電網運行方式、負荷和電源的不確定性和隨機性，所以計算結果不夠準確。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種同時考慮電網運行方式和負荷的不確定性和隨機性、使計算結果相對準確的多變壓器并列供電系統功率損耗平均值計算方法。

解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

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，所有并列變壓器視在功率S_T按照正態分布規律變化的均值、方差分別為μ_ST、σ_ST，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，第i臺變壓器輸送有功功率和無功功率分別為P_Ti、Q_Ti，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、μ_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，