[发明专利]一种配电网能量损耗计算方法

摘要

本发明提供一种配电网能量损耗计算方法，包括计算描述配电网节点注入功率统计特性的期望值和偏差，将配电网功率损耗表达式在其期望值附近进行泰勒级数展开，分别对主要功率损耗、修正的功率损耗线性相关部分和修正的功率损耗平方相关部分进行计算，在得到配电网整体功率损耗后计算配电网一段时间内的能量损耗。本发明利用节点注入有功功率和无功功率的随机特性进行配电网功率损耗计算，仅需两次潮流计算，大大节省了配电网能量损耗计算时间，提高了计算效率，并且适用于任何结构的配电网。

主权项

1.一种配电网能量损耗计算方法，其特征在于：包括以下步骤：①采用式(1)计算配电网某一线路两个节点i和j间的功率损耗Δpij：式中，和分别为节点i和节点j的电压矢量，g_ij是该条线路节点i，j之间的导纳；e_i＝V_i cos(δ_i)f_i＝V_i sin(δ_i)其中V_i和δ_i分别为的幅值和相位角；e_j＝V_j cos(δ_j)，f_j＝V_j sin(δ_j)，其中V_j和δ_j分别为的幅值和相位角；②将计算配电网能量损耗的时间段T划分为m个等间隔时间段ΔT，即T＝m×ΔT；获取配电网第i个节点在时间间隔l内注入配电网的有功功率Pil和无功功率Qil；并通过式(2)和式(3)分别计算节点i在时间间隔l内注入配电网的有功功率期望值E(Pi)和无功功率期望值E(Qi)：式中，i＝1,2,…,n，n为配电网节点总数；l＝1,2,…,m；通过式(4)和式(5)分别计算节点i在时间间隔l内注入配电网的有功功率偏差μ(Pi)和无功功率偏差μ(Qi)：式中，i＝1,2,…,n，n为配电网节点总数；l＝1,2,…,m；③将用于计算配电网功率损耗△P(e,f)的式(6)，在e和f的期望值附近进行泰勒级数展开，忽略不计三阶及三阶以上的展开项，得到式(7)：式中：e＝{e1,e2,…,en}，f＝{f1,f2,…,fn}；n为配电网节点总数；式中：ΔP(E(e),E(f))为配电网功率损耗的期望值，也称为主要功率损耗，其中，E(e)＝{E(e₁),E(e₂),…,E(e_n)}，E(f)＝{E(f₁),E(f₂),…,E(f_n)}，且E(e_i)和E(f_i)分别为e_i和f_i的期望值；为修正的功率损耗线性相关部分；为修正的功率损耗平方相关部分；④计算式(7)中配电网功率损耗的期望值ΔP(E(e),E(f))：利用步骤②中所得的有功功率期望值E(Pi)和无功功率期望值E(Qi)，采用潮流计算方法计算式(7)中的期望值E(ei)和E(fi)；在得到E(ei)和E(fi)后将其代入式(1)，进而通过式(6)计算得到整个配电网功率损耗的期望值ΔP(E(e),E(f))；⑤计算式(7)中的修正的功率损耗线性相关部分：求解ΔP(e,f)相对ei和fi的一阶偏导数，分别为：将式(8)和式(9)中的ei和ej以及fi和fj分别用各自期望值替代，得到：进行潮流计算，此时各节点注入的有功功率和无功功率分别用E(Pi)‑μ(Pi)和E(Qi)‑μ(Qi)代入，求解得到新的一组节点电压E’(e)＝{E’(e1),E’(e2),…,E’(en)}，E’(f)＝{E’(f1),E’(f2),…,E’(fn)}，则Δei和Δfi为：△ei＝E(ei)‑E'(ei)   (12)△fi＝E(fi)‑E'(fi)   (13)利用式(10)至式(13)，求得式(7)中的修正的功率损耗线性相关部分⑥计算式(7)中的修正的功率损耗平方相关部分：采用式(14)至(18)计算式(7)中修正的功率损耗平方相关部分所需的相关值：：根据式(14)至式(18)，结合式(12)和式(13)，求解得到式(7)中修正的功率损耗平方相关部分⑦将步骤④至⑥所得结果代入步骤③中的式(7)，计算得到整个配电网的功率损耗△P(e,f)；⑧采用步骤⑦所得的配电网功率损耗△P(e,f)，利用式(19)计算配电网在时间段[0,T]内的能量损耗△W：。