[发明专利]一种配电网评估与网架优化分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化分析方法，更具体说，它涉及一种配电网评估与网架优化分析方法。

背景技术

配电网是电网的重要组成部分，过去由于投入不足，造成配电网的发展相对滞后，虽然经过城乡电网的改造取得了一定的成绩，但随着各地经济和用电负荷的快速增长，在配电网发展中以下一些问题依然存在：一是长期投入不足，发展滞后；二是电网结构薄弱，安全风险大；三是设备水平较低，供电可靠性差；四是电网建设和运行环境越来越不利。

“十一五”以开始的相当长一段时间内，中国进入了电力高速发展的时期，电网建设速度不断加快，电网规模不断扩大。PSASP、EDSA、PSD等多种电力系统分析软件在电网的规划、建设和运行中发挥了积极的作用。配电网作为电网的“毛细血管”直接与用户工程相连，其结构复杂，设备多，但未得到充分重视，更缺少系统的、定量的分析工具；与输电网相比，配电网管理与运行人员整体技术水平相对较弱。长期以来，配电网建设、运行和管理主要依靠经验来进行决策，缺少有效的定量分析手段，难以满足配电网快速发展的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构合理，精度高，可靠性好，效率高的配电网评估与网架优化分析方法。

这种配电网评估与网架优化分析方法：

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＝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＝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：

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：

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：

负荷恒电流阻抗：

负荷恒功率：

并联电容器：

发电机：

线路：

开关：V_i-1＝V_i (4-16)

I_i＝-I′_i (4-17)

变压器：

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。

本发明的有益效果是：配电网运算的节点规模一般都在几十万、百万级的规模，在进行运算时基于对运算速度的要求，非常有必要对配电网进行降阶处理，减少系统在运算过程中占用内存的占用，同时提高运算速度。

按照实时分析系统的要求来考察系统运算效率，要求“10条馈线的3相潮流计算时间小于1秒”。在这种高实时性要求情况下运算系统核心库模型的设计非常重要。

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。

附图说明

图1为配电网的组成模型；

图2为Y型接线负荷模型；