[发明专利]一种基于直算法的低压配电网线损和偷漏电点的计算方法

权利要求书

1.一种基于直算法的低压配电网偷漏电点的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)直链的线损计算，其中所述直链为除第一个节点外，其余节点的R端均依次连接到上一个节点的A端所构成的电网链，所述直链的线损计算包括：

步骤(1-1)：初始化，计算各线路段的矩阵，设置线路段总损耗为零；

步骤(1-2)：将所述直链上所有负载节点的电压、分布式电源节点的电压设置为配电变压器出线电压；

步骤(1-3)：根据负载节点的电压和负载功率，计算负载的矩阵；

步骤(1-4)：根据分布式电源节点的电压和输出功率，计算分布式电源的矩阵；

步骤(1-5)：将所述直链上各节点的矩阵依次相乘，获得所述直链的总矩阵[A]＝[Y₁]·[Y₂]···[Y_i]···[Y_n]，其中[Y_i]为第i个节点的矩阵；

步骤(1-6)：基于所述直链的总矩阵计算所述直链的起端计算电流，其计算过程如下：

由直链的关系可得，直链的起端电压、起端电流与直链的末端电压和末端电流的关系如下：

其中，U_a1、U_b1、U_c1表示起端电压，I_a1、I_b1、I_c1表示起端电流，U_a2、U_b2、U_c2表示末端电压，I_a2、I_b2、I_c2表示末端电流；

转为直链方程：

根据条件，U_a1、U_b1、U_c1已知，I_a2＝0、I_b2＝0、I_c2＝0；

则

则起端电流

步骤(1-7)：基于所述直链的起端电压和起端计算电流，按照节点的连接顺序，前一个节点的末端计算电压、末端计算电流等于后一个节点的起端计算电压、起端计算电流，逐个计算每个所述节点的末端计算电压、末端计算电流；其计算公式如下：

其中：[Y_i]表示第i个节点的矩阵，[Y_i]^-1表示第i个节点的逆矩阵，U_i,a1、U_i,b1、U_i,c1、I_i,a1、I_i,b1、I_i,c1表示第i个节点的起端计算电压、起端计算电流，U_i,a2、U_i,b2、U_i,c2、I_i,a2、I_i,b2、I_i,c2表示第i个节点的末端计算电压、末端计算电流；

基于每个所述节点的起端计算电压、起端计算电流、末端计算电压和末端计算电流计算获得每个所述节点的计算电压、计算功率损耗，即所述节点的潮流；

步骤(1-8)：将所有所述线路段节点的计算功率损耗相加，获得所述直链的总线损；

步骤(1-9)：将直链的总线损与上次直链的总线损做比较，若无变化，则转结束；

步骤(1-10)：基于步骤(1-7)中获得的每个所述节点的计算电压，重复步骤(1-3)～步骤(1-9)；

(2)支链的线损计算，其中所述支链为连接到某节点B端的直链，叫所述节点的支链，所述支链的线损计算包括：

步骤(2-1)：设支链总矩阵

则得方程组

由于支链末端电流为零，即

所以

由

令

Y₃₂＝0、Y₃₃＝1、

变型可得

令

K₁₁＝Y₁₄-Y₁₃·Y₃₄-Y₁₂·(Y₂₄-Y₂₃·Y₃₄)、K₁₂＝-Y₁₃·Y₃₅-Y₁₂·(Y₂₅-Y₂₃·Y₃₅)、

K₁₃＝-Y₁₃·Y₃₆-Y₁₂·(-Y₂₃·Y₃₆)、K₁₄＝Y₁₇-Y₁₃·Y₃₇-Y₁₂·(Y₂₇-Y₂₃·Y₃₇)

K₂₁＝Y₂₄-Y₂₃·Y₃₄、K₂₂＝Y₂₅-Y₂₃·Y₃₅、K₂₃＝-Y₂₃·Y₃₆、K₂₄＝Y₂₇-Y₂₃·Y₃₇

K₃₁＝Y₃₄、K₃₂＝Y₃₅、K₃₃＝Y₃₆、K₃₄＝Y₃₇

可得

则：

那么

令

M₁₁＝b₄₁·K₁₁+b₄₂·K₂₁+b₄₃·K₃₁、M₁₂＝b₄₁·K₁₂+b₄₂·K₂₂+b₄₃·K₃₂、

M₁₃＝b₄₁·K₁₃+b₄₂·K₂₃+b₄₃·K₃₃、M₁₄＝b₄₁·K₁₄+b₄₂·K₂₄+b₄₃·K₃₄+b₄₇

M₂₁＝b₅₁·K₁₁+b₅₂·K₂₁+b₅₃·K₃₁、M₂₂＝b₅₁·K₁₂+b₅₂·K₂₂+b₅₃·K₃₂、

M₂₃＝b₅₁·K₁₃+b₅₂·K₂₃+b₅₃·K₃₃、M₂₄＝b₅₁·K₁₄+b₅₂·K₂₄+b₅₃·K₃₄+b₅₇

M₃₁＝b₆₁·K₁₁+b₆₂·K₂₁+b₆₃·K₃₁、M₃₂＝b₆₁·K₁₂+b₆₂·K₂₂+b₆₃·K₃₂、

M₃₃＝b₆₁·K₁₃+b₆₂·K₂₃+b₆₃·K₃₃、M₃₄＝b₆₁·K₁₄+b₆₂·K₂₄+b₆₃·K₃₄+b₆₇

则

那么支链的转换矩阵

步骤(2-2)：基于步骤(1)中直链的计算方法获得所述支链所接当前节点的末端电压和末端电流；

步骤(2-3)：将所述支链的转换矩阵的逆矩阵乘以所述当前节点的末端电压和末端电流，获得所述当前节点所在主链上后一节点的起端电压和起端电流；

步骤(2-4)：以所述当前节点的末端电压作为所述支链的起端电压，以所述当前节点的末端电流与所述后一节点的起端电流的差值作为所述支链的起端电流，利用步骤(1)中直链的线损计算方法计算获得所述支链的线损；

步骤(3)：将所述直链的线损与所述支链的线损相加，获得所述配电网的总线损；

在所述步骤(3)之后，还包括：

偷漏电判断：

将低压配电网中配电总表的功率和分布式电源的输出功率之和与通过步骤1至步骤3计算获得的配电网的总线损和所有负载功率之和进行比较，若所述配电总表的功率和分布式电源的输出功率之和大于所述低压配电网的总线损和所有负载功率之和，则存在偷漏电；

偷漏电点计算：

(a)设一个假想负载元件，令其功率P＝配电总表的功率+分布式电源的输出功率-计算线损总功率-所有负载功率，将所述假想负载元件逐次接入所述低压配电网的每条线路段的中点，利用步骤1至步骤3中计算低压配电网线损的方法分别计算每次潮流；

(b)将每次潮流计算中每个负载、分布电源的计算电压与其测量电压的差的平方求和，获得每次潮流计算中的电压方差和；

(c)比较所有的所述电压方差和，找出所述电压方差和最小的值对应的线路段即为偷漏电点所在的线路段。

2.根据权利要求1所述的基于直算法的低压配电网偷漏电点的计算方法，其特征在于，步骤(c)中在获知了所述偷漏电点所在线段之后，所述方法还包括：

(d)将所述偷漏电点所在线段进行前后分段，获得两条次线段；

(e)将所述假想负载元件分别接入两条所述次线段中，重复步骤(a)～(c)，获得两条次分线段的电压平方差和；

(f)比较两条次分线段的电压方差和，找出电压方差和最小的所述次分线段，即为偷漏电点所在次分线段；

(g)重复步骤(d)～(f)，直至获得准确的偷漏电点。