一种配电网能量损耗计算方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A method for calculating energy loss in distribution network

The invention provides a method for calculating the energy loss of distribution network, which includes calculating the expected value and deviation describing the statistical characteristics of injected power of distribution network nodes, expanding the power loss expression of distribution network near its expected value by Taylor series, and correcting the linear correlation parts of main power loss and corrected power loss respectively. The power loss square correlation part is calculated and the energy loss of the distribution network is calculated after the overall power loss of the distribution network is obtained. The invention calculates the power loss of distribution network by using the random characteristics of active power and reactive power injected by nodes, only needs two power flow calculations, greatly saves the calculation time of energy loss of distribution network, improves the calculation efficiency, and is applicable to any structure of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种配电网能量损耗计算方法
本专利技术涉及电力系统能量损耗评估计算方法，具体涉及一种配电网能量损耗计算方法。
技术介绍
配电网络能量损耗是电力系统能量损耗中的主要部分。进行配电网络规划、运行方式调整和升级改造决策时，能量损耗均是需要考虑的重要指标，对配电网能量损耗进行准确快速计算具有重要的现实意义。对电网能量损耗的计算需依据潮流计算的结果，这种方法在输电网中经常用到，但对配电网而言，准确的潮流计算需要大量的数据，计算量很大，计算时间很长。当配电网规模增加，能量损耗计算时间加长或能量损耗计算步长减小时，需要的数据量和计算时间将进一步增加，在需要快速评估配电网能量损耗状况，进而调整配电网运行方式的场合难以应用。因此，从配电网功率损耗计算的理论表达式出发，结合配电网节点注入功率统计特性，设计简单快速的配电网能量损耗计算方法，对于提高配电网运行经济性，节能降损等均具有重要理论和实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对
技术介绍
中的问题，提供一种配电网能量损耗计算方法，该方法通过将配电网功率损耗的理论表达式用泰勒级数展开的方法进行近似，结合配电网节点注入功率的统计特性计算近似的功率损耗的各个组成部分，在计算出功率损耗后即可计算配电网的能量损耗，在满足能量损耗计算精度的前提下大大减小计算过程的复杂程度，减小计算量，提高计算速度。本专利技术的技术方案是：本专利技术的配电网能量损耗计算方法，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，gij是该条线路节点i，j之间的导纳；ei＝Vicos(δi)，fi＝Visin(δi)，其中Vi和δi分别为的幅值和相位角；ej＝Vjcos(δj)，fj＝Vjsin(δj)，其中Vj和δj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(en)}，E(f)＝{E(f1),E(f2),…,E(fn)}，且E(ei)和E(fi)分别为ei和fi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：本专利技术具有积极的效果：本专利技术的配电网能量损耗计算方法，通过将配电网功率损耗的理论表达式用泰勒级数展开的方法进行近似，结合配电网节点注入功率的统计特性计算近似的功率损耗的各个组成部分，在计算出功率损耗后即可计算配电网的能量损耗，在满足能量损耗计算精度的前提下大大减小计算过程的复杂程度，减小计算量，提高计算速度；该方法可适用于任何网络拓扑的配电网络，为进行配电网能量损耗的快速评估，进而减小配电网能量损耗提供了可靠的依据和实现手段。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。(实施例1)本实施例的配电网能量损耗计算方法，采用以下具体步骤实现：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，gij是该条线路节点i，j之间的导纳；ei＝Vicos(δi)，fi＝Visin(δi)，其中Vi和δi分别为的幅值和相位角；ej＝Vjcos(δj)，fj＝Vjsin(δj)，其中Vj和δj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，本实施例中ΔT优选采用5分钟；通过现有监测手段，获取配电网第i(i＝1,2,…,n)个节点在时间间隔l(l＝1,2,…,m)内注入配电网的有功功率Pil和无功功率Qil；通过式(2)和式(3)分别计算节点i(i＝1,2,…,n)在时间间隔l(l＝1,2,…,m)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)：通过式(4)和式(5)分别计算节点i(i＝1,2,…,n)在时间间隔l(l＝1,2,…,m)内注入配电网的有功功率偏差μ(Pi)和无功功率偏差μ(Qi)：③将计算整个配电网的功率损耗△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))为整个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(en)}，E(f)＝{E(f1),E(f2),…,E(fn)}，且E(ei)和E(fi)分别为ei和fi(i＝1,2,…,n)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)中整个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(P本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：

【技术特征摘要】
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，gij是该条线路节点i，j之间的导纳；ei＝Vicos(δi)fi＝Visin(δi)其中Vi和δi分别为的幅值和相位角；ej＝Vjcos(δj)，fj＝Vjsin(δj)，其中Vj和δj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(en)}，E(f)＝{E(f1),E(f2),…,E(fn)}，且E(ei)和E(fi)分别为ei和fi的期望值；为修正的功率损耗线性相关部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘曙冰，毛涛，高莹，乐健，汪立俊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32