[发明专利]一种综合考虑铜损和铁损优化的仿真模型建模方法

说明书

本发明公开了一种综合考虑铜损和铁损优化的仿真模型建模方法，主要包含以下部分：无功补偿、电压控制、实时监测跟踪、控制中心、模型仿真。以一整天分为平峰、低谷、高峰三个时期，在满足能量等式和其他不等式约束条件下，实现周期内能耗最小的目标。通过无功补偿部分来抑制由无功功率传输引起的电压损耗，通过控制电压来减少变压器工作时引起的铁损和铜损。本发明考虑线路上的损耗并且考虑到了变压器的功率损耗，实现对配电网损耗的综合动态优化。

技术领域

本发明涉及一种综合考虑铜损和铁损优化的仿真模型建模方法，属于电力系统电能质量控制技术领域。

背景技术

配电网络的动态无功优化就是要求在配电网络结构参数以及未来一天各负荷母线的有功和无功变化曲线给定的情况下，通过调节并联电容器组以及有载调压变压器的分接头，满足各种物理和运行约束的条件，最终达到配电网的总体有功功率损耗达到最小。并联电容器进行无功补偿，可以缓解由于线路上的传输造成的电压降落问题，也有利于提高系统功率因数，并且实现分相补偿可以缓解传输以及负荷的随机性、实时性造成的三相不平衡的问题，一定程度上减少了设备的功率损耗。有载调压变压器分接头调节通过改变二次侧输出电压，从而改变传输电压。

电力系统的负荷是随着时间变化的，整个系统的优化问题是属于非线性优化问题，主要的解决办法是分段静态化分析，将一个周期进行分段，每段时间内认为负荷是不变的，从而简化模型，进行潮流计算。在原有的算法基础之上融入自适应进化算法，一定程度上缓解了负荷趋势的未知导致方案出现滞后从而影响控制响应速度造成治理动作的滞后，以其特有的记忆能力可动态跟踪当前的搜索情况，调整搜索策略，在进化中自适应的选择适合当前阶段的优化算法，具有较强的全局收敛能力和鲁棒性。

配电网的功率损耗主要有系统网络损耗，变压器损耗。其中在重载情况中，变压器损耗较小，但是在轻载的环境下，变压器损耗将超过网络损耗，其值不可忽略，所以考虑到变压器损耗的优化更加适用于各种负荷情况。此装置考虑到了变压器方面的功率损耗，使得变压器的损耗已经网络损耗达到一定程度的均衡，在该时间段达到最小，具有较为广泛的使用面。变压器的损耗分为两个方面，空载损耗和短路损耗，两者与电压呈现出不同的关系，当电压增加时，空载损耗随之增加，而电压增加，变压器传输功率一定，负载端的电流反之减小，短路损耗随之减小，所以调节电压只能达到一定的平衡点，使得两方面的功率损耗达到均衡，损耗不能完全消除，但是可以通过调节电压在一定程度上达到最小。

调节电压的方法主要有变压器有载调压和并联电容器无功补偿方式，前者改变变压器分接头，从而改变变比，来控制输出端的电压，而后者主要针对的是无功功率不够充足的情况下采取的，主要借助电容器，无功功率的产生基本上不消耗能源，通过无功补偿来提高电压，从而改善电压质量。并且电容器并联接于两相之间，可以在一定程度上实现重载相向轻载相转移有功功率，缓解三相不平衡问题。

发明内容

为了减小配电网络功率损耗，并且对其进行综合优化控制，本发明提供一种综合考虑铜损和铁损优化的仿真模型建模方法。

本发明主要采用如下技术方案：