[发明专利]一种遵守二维守恒定律能量方向的判别方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种遵守二维守恒定律能量方向的判别方法，尤其涉及一种交流电能量的传输方向的判别方法。

【背景技术】

在现有生活中，交流电能与直流电能情况不同，由于交流电能分为有功P和无功Q，一般测量装置测量的电流是视在功率S的电流，因为视在功率电流不遵守一维能量守恒定律，而有功P和无功Q分别遵守一维能量守恒定律，且有功P和无功Q向量的夹角为90°，有功P和无功Q是两种不相关的能量，所以要分别判断网络中有功P和无功Q的传输方向和大小，这是一种二维的能量守恒定律，因此要判定网络中交流电能量的传输方向非常困难。如果每个中间点都采用全套的测控装置测量能量方向，可能会造成很大的浪费，甚至测控装置的造价高于中间点的造价，同时有很多中间点无法安装全套测控设备。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中交流电能量的传输方向的判别很难，而提出的一种交流电能量的传输方向的判别方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

与传统的物质守恒与一维能量守恒不同，交流电能量是一种二维的能量守恒，有功P和无功Q能量分别为一维能量守恒，而最终测量到的能量是有功P和无功Q的向量和，其中有功P和无功Q的向量夹角为90°，因此本专利适用范围为所有遵守二维物质或能量守恒定律的一切物质或能量。

进一步地，一种交流电能量的传输方向的判别方法，包括如下步骤：

(1)建立交流电能量的传输方向的模型；

(2)设定假设条件；对交流电能量的传输方向的判别先设定一些假设条件；

(3)对交流电能量的传输方向进行判别；

(4)将较复杂的网络分割成小网络，对各个小网络分别进行的传输方向的判别。

进一步地，所述步骤1中的模型为：

Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Y2按顺序依次相连，Z2、Z14、Z15、Z17、Z18、Z19、Z22、Z23、Z24、Z25、Z26、Z27、Y4按顺序依次相连，Y3、Z16、Z15按顺序依次相连，Z5、Z20、Z21、Z22按顺序依次相连，Z25、Z28、Z29按顺序依次相连，Z6、Z9、Z10、Z12、Z13按顺序依次相连，Z10、Z11相连，Z2、Z30、Z31、Z32、Z33、Z34、Z35、Z36、Z37、Z5按顺序依次相连，Z1-Z37上各分别连有S1-S37；

Y1-Y4为4个源点，用于输出交流电能量，少数时候也能输入交流电能量；

Z1-Z37为中间点，中间点用于传输交流电能量，并在网络中消耗一部分交流电能量；

S1-S37为在中间点的流出的交流电能量的总量，为视在功率，且为复数，视在功率SX＝PX+jQX(j为虚部)，视在功率大小视在功率夹角θX＝arctanQX/PX；S1＝P1+jQ1，S2＝P2+jQ2，S3＝P3+jQ3，S4＝P4+jQ4，……，S36＝P36+jQ36，S37＝P37+jQ37，……、有功和无功交流电能量输出有可能为正，也有可能为负数，而且交流电能量是向量，分为有功P和无功Q，向量夹角90°；

P1-P37为在中间点的流出的交流电能量的有功总量，交流电能量有功输出有可能为正，也有可能为负数；

Q1-Q37为在中间点的流出的交流电能量的无功总量，交流电能量无功输出有可能为正，也有可能为负数；

(Y1-Z1)、(Z1-Z2)、(Z2-Z3)、(Z3-Z4)、(Z2-Z14)、(Z14-Z15)、(Z15-Z16)、(Z15-Z17)、……、(Z2-Z30)、(Z5-Z37)、(Y4-27)为源点和中间点的联络线，传输交流电能量且无损失，或损失可忽略不计，联络线无方向性，编号时总是编号小的在前面，且源点写在中间点前面；

P(Y1-Z1)、P(Z1-Z2)、P(Z2-Z3)、P(Z3-Z4)、P(Z2-Z14)、P(Z14-Z15)、P(Z15-Z16)、P(Z15-Z17)、……、P(Z2-Z30)、P(Z5-Z37)、P(Y4-27)为联络线所传输的交流电能量的有功的数量，且有方向性；P(Y1-Z1)与P(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等，方向相反，无故障时可用P(Z1-Y1)＝-P(Y1-Z1)来表示；