[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

摘要

一种多变压器并列供电系统功率损耗平均值的计算方法，包括S1，计算线路和变压器阻抗；S2，计算线路视在功率、有功功率和无功功率按照正态分布规律变化的均值和方差；S3，计算变压器视在功率、有功功率和无功功率按照正态分布规律变化的均值和方差；S4，计算负荷视在功率、有功功率和无功功率按照正态分布规律变化的均值和方差；S5，计算线路有功功率和无功功率损耗平均值；S6，变压器有功功率和无功功率损耗平均值；S7，计算NT台变压器并列组成的供电系统有功和无功功率损耗平均值。本发明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。

主权项

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NT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STi、RTi、所有并列变压器输送视在功率、有功功率、无功功率分别为ST、PT、QT，所有并列变压器有功功率PT按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μPT、σPT，所有并列变压器输送无功功率QT按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μQT、σQT，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μST、σST，第i台变压器输送视在功率STi按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μSTi、σSTi，第i台变压器输送有功功率PTi和无功功率QTi按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μPTi、μQTi和σPTi、σQTi，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μSTj、σSTj，第i台变压器有功功率和无功功率分别为PTi、QTi，负荷功率、有功功率、无功功率分别为SD、PD、QD，负荷视在功率SD按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μSD和σSD，负荷有功功率PD按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μPD和σPD，负荷无功功率QD按照正态分布规律变化的均值、方差分别为μQD和σQD，线路输送视在功率、有功功率、无功功率分别为SL、PL、QL,线路输送视在功率SL按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μSL和σSL，线路输送有功功率PL按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μPL和σPL，线路输送无功功率QL按照正态分布规律变化的均值、方差分别分别为μPL和σPL，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ΔPLLoss和ΔQLLoss，线路输送有功功率和无功功率损耗概率密度函数分别为fLPLoss(PD)、fLQLoss(QD)，变压器有功功率和无功功率损耗平均值分别为ΔPTLoss和ΔQTLoss，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fTPLoss(PD)、fTQLoss(QD)，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fTPLossi(PD)、fTQLossi(QD)，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fTPLossj(PD)、fTQLossj(QD)，NT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ΔPLoss和ΔQLoss，NT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),NT台并列变压器中NT‑a台变压器因故障或检修而退出运行的概率为Pr(NT‑a)；在这种假设的情况下，第i台变压器有功功率PTi和无功功率QTi均为随机变量并服从均值为μPTi、μQTi和方差为σPTi、σQTi的正态分布，所有并列变压器输送视在功率ST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ST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ST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ST是随机变量并服从均值为μST、方差为σST的正态分布：所有并列变压器输送有功功率PT是随机变量并服从均值为μPT、方差为σPT的正态分布：所有并列变压器输送无功功率QT是随机变量并服从均值为μQT、方差为σQT的正态分布：负荷视在功率SD为随机变量并服从均值为μSD、方差为σSD的正态分布，线路输送视在功率SL为随机变量并服从均值为μSL、方差为σSL的正态分布，其特征是，所述的方法包括以下步骤：S1 从电网能量管理系统EMS获取线路和变压器的相关数据，包括：线路长度、导线截面积、导线类型、分裂导线及其布置尺寸，变压器型号、额定容量、额定电压、短路损耗、空载损耗和额定电压的百分数；计算线路的电阻RL和电抗XL，计算每台变压器的电阻RTi和电抗XTi，i＝1,2,...,NT，NT为并列变压器的台数；S2 从电网能量管理系统EMS获取线路运行数据，包括10年内每一个时段视在功率、有功功率和无功功率，采用概率分析方法，确定线路视在功率SL、有功功率PL和无功功率QL按照正态分布规律变化的均值μSL和方差σSL、均值μPL和方差σPL、均值μQL和方差σQL；S3 从电网能量管理系统EMS获取并列运行变压器运行数据，包括10年内每一个时段视在功率、有功功率和无功功率，采用模拟的方法，确定每台变压器视在功率、有功功率和无功功率按照正态分布规律变化的均值μSTi和方差σSTi、均值μPTi和方差σPTi、均值μQTi和方差σQTi；S4 从电网能量管理系统EMS获取变压器低压侧负荷功率的数据，包括10年内每一个时段视在功率、有功功率和无功功率，采用模拟的方法，确定变压器低压侧视在视在功率、有功功率和无功功率按照正态分布规律变化的均值μSD和方差σSD、均值μPD和方差σPD、均值μQD和方差σQD；S5 从电网能量管理系统EMS获取相关数据，包括：变压器高压侧电压值以及线路有功功率、无功功率；计算线路L有功和无功功率损耗平均值：ΔPLLoss＝PDfLPLoss(PD)；ΔQLLoss＝QDfLPLoss(QD)；S6 从电网能量管理系统EMS获取相关数据，包括变压器高压侧电压值以及变压器有功功率和无功功率；计算变压器有功和无功功率损耗平均值ΔPTLoss和ΔQTLoss；S7 计算NT台变压器并列组成的供电系统有功和无功功率损耗的平均值，其计算公式为：ΔPLoss＝ΔPLLoss+ΔPTLoss；ΔQLoss＝ΔQLLoss+ΔQTLoss。