[发明专利]一种中低压混合配电网层次化阻抗分析方法

权利要求书

1.一种中低压混合配电网层次化阻抗分析方法，其特征是，包括：

获取中低压混合配电网的网络拓扑信息；

根据预设的层次化划分规则对中低压混合配电网进行层次划分，将中低压混合配电网划分为中压配电网、低压配电网和入户电网；

基于所获取的网络拓扑信息，构建各层次配电网的等值集中阻抗模型；

基于各层次配电网的等值集中阻抗模型，建立各层次配电网的数学模型，其中，各层次配电网的数学模型为，从相应层次配电网的根节点到各叶节点的回路电压方程；

基于各层次配电网的数学模型，建立中低压混合配电网的全局数学模型，其中，全局数学模型为，以中压配电网的根节点作为全局根节点，以中压用户和低压用户作为末端节点，分别建立全局根节点到各末端节点的回路电压方程；

基于各层次配电网的数学模型，以残差平方和最小为目标分别进行局部寻优，得到各层次配电网的阻抗数据；

以局部寻优结果作为全局寻优时的阻抗初始值，求解出节点电压的初始值，进行全局迭代，实现以残差平方和最小为目标进行全局优化求解，得到中低压混合配电网的阻抗数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述预设的层次化划分规则包括：

将各层次配电网的起始节点作为根节点，中间过渡节点作为茎节点，末端节点作为叶节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，中压配电网以110kV/10kV变压器的二次侧为根节点，以10kV母线节点为茎节点，以大用户节点为叶节点；

低压配电网以10kV/400V变压器的二次侧为根节点，以400V母线节点为茎节点，以分支箱节点为叶节点；

入户电网以分支箱节点为根节点，以用户表箱节点为叶节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，中压配电网的数学模型为110kV/10kV变压器低压侧到各大用户节点的回路电压方程；

低压配电网的数学模型为10kV/400V变压器低压侧到各分支箱节点的回路电压方程；

入户电网的数学模型为各分支箱节点到相应各用户表箱节点的回路电压方程。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，针对全局数学模型进行全局优化求解包括：

1)将全局数学模型写成矩阵一般形式为：

其中，U＝[u₁,u₂,...,u_j,...,u_n]^T，u_j为全局根节点M1的节点电压与节点j的节点电压之间的差；Z＝[z₁,…,z₂,…z_k]^T，z₁至z_k代表中低压混合配电网中的k个未知线路阻抗，i_nk代表对应节点n的第k个阻抗上的电流，ε₁至ε_n代表电压偏差；

上述矩阵可改变形式为：

u_j＝u₀+z₁i_j1+z₂i_j2+…+z_ki_jk+ε_j

其中，j＝1,2,...,n，u₀为末端节点电压，i_jk代表对应节点j的第k个阻抗上的电流，ε_j代表全局根节点到用户节点j的回路电压实际值与估计值之间的偏差；

2)建立全局优化残差平方和函数为：

3)以局部寻优结果作为全局寻优时的阻抗初始值，进行全局迭代，寻找使得残差平方和Q最小的Z₀,Z₁,…,Z_k，得到中低压混合配电网的各阻抗数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，步骤3)中，利用Q分别对Z₀,Z₁,…,Z_k求偏导并等于0，即：

令

则利用多元线性回归方法得到回归参数最小二乘解为：

Z＝(I^TI)^-1I^TU。