[发明专利]一种多变压器并列供电系统功率损耗平均值的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，涉及一种多变压器并列供电系统功率损耗平均值的计算方法。

背景技术

变压器是电力系统重要和必要的设备，变压器类型繁杂，数量庞大，对电力系统网损影响极大，是网损的主要设备。在供电系统中，通常采用多台变压器并列运行的方式，以保障供电的可靠性和可持续性。多台变压器并列运行，虽然能够在保障供电可靠性和可持续性等方面有决定性作用，但是变压器运行都会有一种较为固定的功率损耗，而且这种损耗都会随着并列运行变压器台数的增多而线性增大。在并列运行过程中，变压器同时会产生另一种功率损耗，而且这种功率损耗会随着输送功率的增大而增大。变压器输送功率由负荷功率决定，因此供电系统中功率损耗不仅取决于并列的变压器类型和数量，而且还取决于其负荷特性及电网运行方式的多变性。负荷在不同时间和空间上都具有不同特性，具有不同的不确定性和随机性。电网运行方式因变压器和线路的运行状态的变化也具有较大的不确定性和随机性。

以往电网中功率损耗通常采用确定性的潮流计算方法，有一些也采用概率潮流计算的方法。确定性潮流计算的方法通常是在假设电网运行方式、用户负荷水平以及电源出力水平都确定的情况下计算电网有功功率和无功功率的损耗值，计算结果是唯一性和确定性的。而概率潮流计算的方法通常是在只假设负荷为不确定性因素的情况下计算电网有功功率和无功功率的损耗值，计算结果是具有一定置信水平的概率值。可见，电网网损计算的现有技术都没有全面考虑电网运行方式、负荷和电源的不确定性和随机性，所以计算结果不够准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种同时考虑电网运行方式和负荷的不确定性和随机性、使计算结果相对准确的多变压器并列供电系统功率损耗平均值计算方法。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种多变压器并列供电系统功率损耗平均值的计算方法，所述的系统由N_T台变压器 T₁、T₂、T₃、…、并列组成，其通过一条线路与无穷大电源连接，假设第i台变压器输送功率、允许的最大输送功率、要求的备用容量、允许的过负荷时间分别为S_Ti、R_Ti、所有并列变压器输送视在功率、有功功率、无功功率分别为S_T、P_T、Q_T，所有并列变压器视在功率S_T按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_ST、σ_ST，所有并列变压器有功功率P_T按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_PT、σ_PT，所有并列变压器输送无功功率Q_T按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_QT、σ_QT，第i台变压器输送有功功率和无功功率分别为P_Ti、Q_Ti，所有并列变压器输送视在功率按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_ST、σ_ST，第i台变压器输送视在功率S_Ti按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_STi、μ_STi，第i台变压器输送有功功率P_Ti和无功功率Q_Ti按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_PTi、μ_QTi和σ_PTi、σ_QTi，第j台变压器输送功率按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_STj、σ_STj，第i台变压器有功功率和无功功率分别为P_Ti、Q_Ti，负荷功率、有功功率、无功功率分别为S_D、P_D、Q_D，负荷视在功率S_D按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_SD和σ_SD，负荷有功功率P_D按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_PD和σ_PD，负荷无功功率Q_D按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μ_QD和σ_QD，线路输送视在功率、有功功率、无功功率分别为S_L、P_L、Q_L,线路输送视在功率S_L按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μ_SL和σ_SL，线路输送有功功率P_L按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μ_PL和σ_PL，线路输送无功功率Q_L按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μ_PL和σ_PL，变压器高压侧电压值为V₁，线路有功功率和无功功率损耗平均值分别为ΔP_LLoss和ΔQ_LLoss，线路输送有功功率和无功功率损耗概率密度函数分别为f_LPLoss(P_D)、f_LQLoss(Q_D)，变压器有功功率和无功功率损耗平均值分别为ΔP_TLoss和ΔQ_TLoss，变压器输送有功功率和无功功率损耗概率密度函数分别为f_TPLoss(P_D)、f_TQLoss(Q_D)，第i台变压器输送有功功率和无功功率损耗概率密度函数分别为f_TPLossi(P_D)、f_TQLossi(Q_D)，第j台变压器输送有功功率和无功功率损耗概率密度函数分别为f_TPLossj(P_D)、f_TQLossj(Q_D)，N_T台变压器并列组成的供电系统有功功率和无功功率损耗的平均值分别为ΔP_Loss和ΔQ_Loss，N_T台并列变压器中k台变压器因故障或检修而退出运行的概率为Pr(k),N_T台并列变压器中N_T-a台变压器因故障或检修而退 出运行的概率为Pr(N_T-a)。在这种假设的情况下，第i台变压器有功功率P_Ti和无功功率Q_Ti均为随机变量并服从均值为μ_PTi、μ_QTi和方差为σ_PTi、σ_QTi的正态分布， 所有并列变压器输送视在功率S_T等于每台变压器输送功率的代数和：所有并列变压器输送视S_T在功率服从正态分布的随机变量的均值等于每台变压器输送功率的随机变量的均值的代数和： 所有并列变压器输送视在功率S_T服从正态分布的随机变量的方差等于每台变压器输送功率的随机变量的方差的代数和：所有并列变压器输送视在功率S_T是随机变量并服从均值为μ_ST、方差为σ_ST的正态分布：所有并列变压器输送有功功率P_T是随机变量并服从均值为μ_PT、方差为σ_PT的正态分布： 所有并列变压器输送无功功率Q_T是随机变量并服从均值为μ_QT、方差为σ_QT的正态分布：负荷视在功率S_D为随机变量并服从均值为μ_SD、方差为σ_SD的正态分布，线路输送视在功率S_L为随机变量并服从均值为μ_SL、方差为σ_SL的正态分布，