[發(fā)明專利]一種單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810692601.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108988321B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳杰康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明涉及一種單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值的計(jì)算方法，同時(shí)考慮電網(wǎng)運(yùn)行方式和負(fù)荷的不確定性和隨機(jī)性，在考慮電網(wǎng)運(yùn)行方式的不確定性時(shí)主要是引入變壓器、線路等設(shè)備的不確定性運(yùn)行狀態(tài)，在考慮負(fù)荷的不確定性時(shí)主要引入負(fù)荷的不確定性狀態(tài)，假設(shè)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化和負(fù)荷的波動(dòng)均服從正態(tài)分布，在概率分析的基礎(chǔ)上計(jì)算電網(wǎng)有功功率和無(wú)功功率損耗的平均值。本發(fā)明可以計(jì)算出在一定運(yùn)行周期內(nèi)單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)有功功率和無(wú)功功率損耗的平均值。反映出并列運(yùn)行變壓器和線路有功和無(wú)功功率波動(dòng)特性及其概率特征、變壓器并列運(yùn)行方式、并列運(yùn)行變壓器和線路故障情況等，為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行以及線路和變壓器檢修計(jì)劃提供技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值的計(jì)算方法。

背景技術(shù)

線路和變壓器是電力系統(tǒng)重要和必要的元件。線路將變電站與不同電網(wǎng)連接，使變電站獲得供電電源。在供電系統(tǒng)中，通常采用多條線路并列運(yùn)行的方式，以保障供電的可靠性和可持續(xù)性。多條線路并列運(yùn)行，雖然能夠在保障供電可靠性和可持續(xù)性等方面有決定性作用，但是隨著輸送功率的增大，線路功率損耗也會(huì)隨之增大。影響線路功率損耗的因素還有線路長(zhǎng)度、導(dǎo)線材料、導(dǎo)線截面積等。在供電過(guò)程中，線路輸送功率由負(fù)荷功率、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征(如阻抗)、電網(wǎng)運(yùn)行特征(如電壓大小和相角等)決定。因此，在不同電網(wǎng)運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)下，線路輸送功率是可控的，也是不同的。也就是說(shuō)，電網(wǎng)負(fù)荷特性及電網(wǎng)運(yùn)行方式的多變性影響效率輸送功率。

變壓器在變電站中起到電壓變換、功率輸送的作用，使變電站能夠以不同電壓對(duì)用戶負(fù)荷供電。變壓器類型繁雜，數(shù)量龐大，對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)損影響極大，是網(wǎng)損的主要設(shè)備。在供電系統(tǒng)中，通常采用多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的方式，以保障供電的可靠性和可持續(xù)性。多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，雖然能夠在保障供電可靠性和可持續(xù)性等方面有決定性作用，但是變壓器運(yùn)行都會(huì)有一種較為固定的功率損耗，而且這種損耗都會(huì)隨著并列運(yùn)行變壓器臺(tái)數(shù)的增多而線性增大。在并列運(yùn)行過(guò)程中，變壓器同時(shí)會(huì)產(chǎn)生另一種功率損耗，而且這種功率損耗會(huì)隨著輸送功率的增大而增大。變壓器輸送功率由負(fù)荷功率決定，因此供電系統(tǒng)中功率損耗不僅取決于并列的變壓器類型和數(shù)量，而且還取決于其負(fù)荷特性及電網(wǎng)運(yùn)行方式的多變性。

負(fù)荷在不同時(shí)間和空間上都具有不同特性，具有不同的不確定性和隨機(jī)性，變電站多條輸入線路及多條變壓器運(yùn)行、故障、計(jì)劃?rùn)z修等也具有具有很大的不確定性和隨機(jī)性。電網(wǎng)運(yùn)行方式因變壓器和線路的運(yùn)行狀態(tài)的變化也具有較大的不確定性和隨機(jī)性。以往電網(wǎng)中功率損耗通常采用確定性的潮流計(jì)算方法，有一些也采用概率潮流計(jì)算的方法。確定性潮流計(jì)算的方法通常是在假設(shè)電網(wǎng)運(yùn)行方式、用戶負(fù)荷水平以及電源出力水平都確定的情況下計(jì)算電網(wǎng)有功功率和無(wú)功功率的損耗值，計(jì)算結(jié)果是唯一性和確定性的。而概率潮流計(jì)算的方法通常是在只假設(shè)負(fù)荷為不確定性因素的情況下計(jì)算電網(wǎng)有功功率和無(wú)功功率的損耗值，計(jì)算結(jié)果是具有一定置信水平的概率值。可見(jiàn)，電網(wǎng)網(wǎng)損計(jì)算的現(xiàn)有技術(shù)都沒(méi)有全面考慮電網(wǎng)運(yùn)行方式、負(fù)荷和電源的不確定性和隨機(jī)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種考慮到并列變壓器運(yùn)行方式改變、輸電線路運(yùn)行方式改變和負(fù)荷波動(dòng)的不確定性和隨機(jī)性的單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值的計(jì)算方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

在單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值由變壓器和線路有功和無(wú)功功率及其概率、變壓器并列運(yùn)行的臺(tái)數(shù)決定，故障、計(jì)劃?rùn)z修等因素會(huì)影響變壓器并列運(yùn)行的臺(tái)數(shù)的環(huán)境下，一種單站單級(jí)多元件供電系統(tǒng)功率損耗平均值的計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1：從電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)EMS獲取線路和變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，計(jì)算每條線路的電阻R_Li和電抗X_Li，i＝1,2,...,N_L，N_L為并列變壓器的臺(tái)數(shù)；以及計(jì)算每臺(tái)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(tái)數(shù)；