[发明专利]一种配电网交流输电损耗计算与参数估计方法

权利要求书

1.一种配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，包括：

a、配网线路损耗计算；

b、基于配网线路损耗的计算结果，对象不同类型节点多时间断面参数进行估计。

2.根据权利要求1所述的配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，所述步骤a，具体包括：

在交流配电系统中对输电线路损耗和变电站损耗，通过对各种设备运行能耗分析，建立损耗计算；

通过计算机编程形成配网线路损耗子程序，对分层模型配网损耗计算时，每进行一次参数估计，就调用一次该程序。

3.根据权利要求2所述的配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，在步骤a中，在交流输电系统中，损耗主要由输电线路损耗和变电站损耗组成；输电线路通常包括架空输电线和电缆线路，输电线路的损耗主要包括电阻损耗、电晕损耗、绝缘介质损耗三部分，变电站中主要的用电设备有变压器、电容器、电抗器、调相机、电压互感器、电流互感器、电能表；

变压器损耗主要包括空载损耗和负载损耗，电容器损耗主要包括并联电容器损耗和串联电容器损耗，电抗器损耗主要包括并联电抗器损耗和串联电抗器损耗，调相机损耗主要包括调相机本身和辅机的损耗，其他的损耗包括电流互感器损耗、电压互感器损耗、电能表损耗和厂用电。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括：

在配电网络中，对不同类型的节点建立测量方程，基于多时间断面采集原理，形成分层参数递推测量方程组，运用阻尼最小二乘法对配电网络参数进行计算，最终形成配电网参数估计流程分析方法，形成具体计算流程。

5.根据权利要求4所述的配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，所述步骤b，进一步包括：

对于大多数配电网的模型都可以看作由许多以电源点为根节点，以末梢节点为终点的树组成的森林，建立配电网的分层模型；

对电网设备的参数进行估计，确定设备实际运行中的参数值；若能够利用现有的量测数据将配电网设备的参数估计出来，将为快速发现安全隐患、及时维修和更换设备、有效降低网络损耗打下基础。

6.根据权利要求5所述的配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，其特征在于，所述对电网设备的参数进行估计的操作，更进一步包括：

㈠不同类型节点参数估计

对于配电网而言，主变电站的10kV出线开关的电压和电流有效值以及有功功率和无功功率可以通过变电站自动化终端采集，安装配变终端单元TTU采集配电变压器低压侧的电压和电流有效值以及有功功率和无功功率；

在配电网络中，有以下几种不同类型的节点，即首节点、末梢节点、普通节点和T接点(网络中T接分支的引出点)；

㈡多时间断面分析

对不同类型的节点进行参数估计时，单时间断面下的一组量测数据可以建立一个量测方程；

利用序贯原理来对量测量进行采集；利用以时间换空间的思想，通过序贯采样获得多个时间断面上的多组量测数据；

㈢参数估计量测方程的求解

通过上述分析得到不同类型节点第t次采样的量测函数f_t(x)，式中t为时间采样序号；每次估计只计算一种类型的节点参数，故得到不同时间断面的序贯采集量测方程组F(x)：

F(x)=f1(x)f2(x)...ft(x)...fk(x)=0---(36);]]>

式中，k为采样次数；

因此，参数估计就是求解出使其尽可能达到F(x)＝0的要求，即使残差平方和极小化，目标函数为：

J(x)=minΣi=1mFi2(x)=||F(x)||2---(37);]]>

采用对非线性问题处理有较高效率的阻尼最小二乘法来对参数进行估计；当在方程中加入阻尼项μ＞0时，修正方程变为：

p^(k)＝-((A^(k))^TA^(k)+μI)^-1(A^(k))^TF^(k)   (38)；

式中，A(x(k))=DF(x(k))=[∂fi(x)∂xj](i=1,2...m;j=1,2...n),]]>为量测函数的雅可比矩阵；

当(A^(k))^TA^(k)奇异时，二次函数S(p^(k))＝min||(A^(k))^TA^(k)+F^(k)||²在Rⁿ上无唯一极小值，通过阻尼最小二乘法迭代步骤S(p^(k))使获得约束条件下的唯一极小值；

采取上述方法得到单个时间断面下不同节点类型的量测方程表达式，并且利用多时间断面采集原理采样多个时间断面上的量测量形成量测方程组，进而对配电网络参数进行估计。