[发明专利]低电压治理投切潮流算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低电压治理投切潮流算法，应用于电力监控领域。

背景技术

目前，用电高峰期到来时，配电系统出现的低电压和网损偏高是电力管理部门迫切需要解决的问题。 而随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，城乡用电负荷与日俱增，电网最高负荷逐年刷新，由于缺少就地无功平衡和电压支撑设备，低压线路功率因数和电压普遍偏低。特别是用电高峰的夏季，由于空调等设备的集中使用，造成了电压严重偏低，面临着电压崩溃的严重威胁。而传统解决这一问题的算法是扩大变压器容量或从周边地区增调电能以补足电压缺口，这无疑增加了投资的成本，同时在用电低谷的冬季也会出现大马拉小车的现象，造成严重浪费。

为了解决迎峰度夏中出现的低电压，亟需无功补偿分析策略软件进行潮流算法分析和低电压治理设备。

而如今常用的三相潮流计算可分为回路阻抗法、前推回代法；S.K Goswami和S.K Basu在1991年提出的回路阻抗法以回路电流为变量，从馈线根节点到每一个负荷点形成一条回路，根据基尔霍夫电压定律，列回路电流方程，该算法处理网孔能力较强，但节点和支路编号处理复杂。前推回代法最初是从手算算法发展而来的，当用来进行辐射状配电网的潮流计算时，该算法的效率是所有算法中最高的，占用内存也很少，前推回代法由于自身的优点在国外已被不断改进且应用于与生产实际中，它的缺点是，当应用于环状网络时需要进行特殊的处理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够对环状配电网络进行分析的低电压治理投切潮流算法。

本发明的目的是这样实现的：一种低电压治理投切潮流算法，所述算法基于一种低电压治理投切装置，所述装置包含有连接于电源侧和负载侧的电路器QF2，所述电源侧的三相线经断路器QF1后分别连接至自耦升压变压器T1、自耦升压变压器T2和自耦升压变压器T3的初级线圈，所述自耦升压变压器T1、自耦升压变压器T2和自耦升压变压器T3的次级线圈分别连接经互感器后连接至负载侧；

所述算法的步骤为：

步骤1、计算机通过互感器从配电网管理系统中获取配电网的网络参数；

步骤2、形成配电网的树枝集合和连枝集合，其具体形成步骤如下：

步骤2.1、通过步骤1获取的网络参数得到节点集合和边集合；

步骤2.2、置节点集合中所有节点的是否被处理标志位为False（即表示还没有处理过）；初始化堆栈，将节点集合中的根节点压入堆栈，并置根节点的是否被处理标志位为True，初始化树枝集合和连枝集合为空；

步骤2.3、若堆栈为空，跳转至步骤2.6，否则执行步骤2.4；

步骤2.4、从堆栈中弹出节点，该节点为节点一，遍历与该节点相连的边，与该边相连的另一节点为节点二，若节点二的是否被处理标志位为False，则将该边加入到树枝集合，将节点二压入堆栈，并置节点二的是否被处理标志位为True；

步骤2.5、跳转至步骤2.3；

步骤2.6、将边集合中除树枝集合外的边放入连枝集合中；

步骤2.7、遍历每条连枝，利用步骤1得到的网络参数，获得连枝的支路导纳矩阵；

步骤3、重新编号，编号步骤为：

步骤3.1、将连枝从边集合中移除；

步骤3.2、初始化数据：

置队列为空，置当前整数为1，置根节点的新编号为1，将节点集合中的根节点放入队列中，置根节点的是否被处理标志位为True；

步骤3.3、如果队列为空，跳转至步骤4，否则，从队列的对首取出节点，并将该节点设为当前节点；

步骤3.4、从边集合中取出与当前节点相连的边，通过改变获得与当前节点相连的节点，将该节点设置为子节点，若子节点的是否被处理标志位为False，则将当前整数累加1，并将累加后的当前整数置为该子节点的新编号，同时将该子节点存入队列的队尾；

步骤3.5、跳转至步骤3.3；

步骤4、初始化：遍历所有连枝，在有连枝相连的节点上设置一个虚拟恒电流负荷，电流值置为0，使用数组initialV存储节点电压，置数组initialV中元素为对应节点的额定电压，预置ε、ε₁分别为足够小的常数，

步骤5、置各节点初始电压为initialV；

步骤6、对由树枝组成的辐射状网络使用前推回代法计算各节点电压和支路电流；