复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法技术

本公开提供了一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，包括以下步骤：计算配电网变压器和配电网线路损耗时，考虑谐波、三相不平衡和电压偏差的影响，引入动态谐波不平衡度和电压偏差指标，表征电能质量扰动对配电网关键能耗设备的损耗；以优化配电网网损为目标，考虑在谐波、三相不平衡和电压偏差三种电能质量扰动下，给出了配电网关键能耗设备，能够为的配电网的节能降损提供依据。

【技术实现步骤摘要】
复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法
本公开属于配电网优化控制
，涉及一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。损耗分析是以负荷功率、实际电压值等电网参数为基础，通过计算理论损耗并与统计损耗比较,从而分析网络结构和运行方式的合理性、配电网损耗管理的科学性、配电网中损耗关键环节的方法。低压配电网损耗影响因素的研究经历了从最开始的对影响损耗的因素进行简单定性的归纳和分析，到智能化、自动化和多功能化的发展过程。无论是在分析的技术手段方面还是分析功能的实现方面都得到了极大的发展。在定性分析方面将配电网损耗影响因素分为电网规划建设因素、电网技术因素、运行管理因素、外在因素等四大类，分别分析各个因素对损耗的影响；另外，在配电网损耗分析中引入了GIS系统，开发能够实现损耗计算与分析的软件，提升损耗分析研究的实用性与功能性。但在定量分析方面，仍缺乏将损耗影响因素对配网整体损耗影响程度进行量化的方法。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，本公开以优化配电网网损为目标，提出一种复合电能质量扰动下的附加损耗方法，考虑在谐波、三相不平衡和电压偏差三种电能质量扰动下，给出了配电网关键能耗设备，能够为的配电网的节能降损提供依据。根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，包括以下步骤：计算配电网变压器和配电网线路损耗时，考虑谐波、三相不平衡和电压偏差的影响，引入动态谐波不平衡度和电压偏差指标，表征电能质量扰动对配电网关键能耗设备的损耗。作为可选择的实施方式，忽略谐波对变压器铁耗的影响，基于变压器绕组在谐波电流的影响下产生趋肤效应和邻近效应，根据相应次谐波下的变压器绕组的等值电阻、谐波阻抗、谐波感抗，构建变压器的谐波等效模型，计算配电变压器绕组在相应次谐波影响下的损耗；各次谐波影响下的配电变压器附加损耗为配电变压器绕组在相应次谐波影响下的损耗之和。作为可选择的实施方式，基于线路在谐波电流的影响下产生趋肤效应，根据线路导体的各次谐波阻抗，计算得到线路的谐波附加损耗。作为可选择的实施方式，三相不平衡包括幅值和相角两个方面，在计算变压器的附加三相不平衡损耗模型时，需要同时考虑幅值和相角不平衡。作为可选择的实施方式，仅出现三相电流相角不平衡时，对配电变压器的损耗无影响。作为可选择的实施方式，配电网三相负荷不平衡度计算时，利用动态三相不平衡度进行计算，即将要计算的时段分为若干个小的时间段，在每个小的时间段内分别计算三相不平衡度，利用动态值代替原来不变的三相不平衡度。作为可选择的实施方式，利用变压器空载损耗百分比来表示变压器实际的空载损耗变化情况，计算电压偏差下的变压器附加损耗和配电线路损耗。作为可选择的实施方式，在谐波、三相不平衡、电压偏差三种复合电能质量的扰动下，配电变压器和配电线路的附加损耗从基波损耗和谐波损耗两方面来考虑，将三相不平衡度分解成基波电流的三相不平衡度系数和各次谐波电流的三相不平衡度系数，计算得到复合电能扰动下的附加损耗计算模型。一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法。一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法。与现有技术相比，本公开的有益效果为：同时考虑谐波、三相不平衡和电压偏差三种电能质量扰动下，给出配电变压器和配电线路的附加损耗计算方法，配电变压器和配电线路的附加损耗从基波损耗和谐波损耗两方面来考虑，将三相不平衡度分解成基波电流的三相不平衡度系数和各次谐波电流的三相不平衡度系数。可以快速计算出附加损耗，实现节能降耗的目的，并且有效实现节能降损工作，对于提高低压配电网供电品质及供电效益具有双管齐下的优势。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1是变压器的谐波等效模型；具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。以优化配电网网损为目标，提出一种复合电能质量扰动下的附加损耗模型，该模型在考虑在谐波、三相不平衡和电压偏差三种电能质量扰动下，给出了配电网关键能耗设备，即配电变压器和配电线路的附加损耗计算公式。本实施例主要是通过下述技术方案得以解决的：构建主要能耗设备谐波附加损耗模型低压配电变压器的损耗主要由铜耗和铁耗组成。谐波对变压器铁芯的影响主要是增加铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，在一般情况下和基波情况下的铁耗差别不大，且与谐波引起变压器铜耗相比数值较小，因此谐波对变压器铁耗的影响可以忽略。而变压器绕组在谐波电流的影响下会产生趋肤效应和邻近效应，进而对绕组的电阻值产生影响，第h次谐波下变压器绕组的等值电阻可以表示为：式中：RTh为第h次谐波作用时变压器绕组的等值电阻，Ω；RT为基波时变压器绕组的等值电阻，Ω；可视为谐波电阻修正系数。通常情况下变压器漏感变化很小，可视为常数，所以感抗可表示为：XTh＝jhXT(2)式中：XTh表示变压器绕组第h次谐波漏抗，Ω；XT表示变压器绕组的基波漏抗，Ω。所以变压器的谐波阻抗可以表示为：因此在不考虑谐波对变压器励磁支路影响的情况下，变压器的谐波等效模型如图1所示。配电变压器绕组在第h次谐波影响下的损耗可以如下计算：式中：HRIh为第h次谐波含有率。不考虑谐波时配电变压器的损耗计算公式如下：配电变压器在第h次谐波影响下的附加损耗为：在各次谐波影响下的配电变压器附加损耗为：式(7)即为以谐波含有率HRIh表征的配电变压器在考虑谐波影响下的附加损耗数学模型。在分析谐波对线路附加损耗影响时同变压器相似，由于谐波次数较高时，线路中会出现趋肤效应；而且随着谐波次数的增高，趋肤效应会越来越明显，故采用应用较为广泛的确定谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：包括以下步骤：/n计算配电网变压器和配电网线路损耗时，考虑谐波、三相不平衡和电压偏差的影响，引入动态谐波不平衡度和电压偏差指标，表征电能质量扰动对配电网关键能耗设备的损耗。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：包括以下步骤：
计算配电网变压器和配电网线路损耗时，考虑谐波、三相不平衡和电压偏差的影响，引入动态谐波不平衡度和电压偏差指标，表征电能质量扰动对配电网关键能耗设备的损耗。


2.如权利要求1所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：忽略谐波对变压器铁耗的影响，基于变压器绕组在谐波电流的影响下产生趋肤效应和邻近效应，根据相应次谐波下的变压器绕组的等值电阻、谐波阻抗、谐波感抗，构建变压器的谐波等效模型，计算配电变压器绕组在相应次谐波影响下的损耗；
各次谐波影响下的配电变压器附加损耗为配电变压器绕组在相应次谐波影响下的损耗之和。


3.如权利要求1所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：基于线路在谐波电流的影响下产生趋肤效应，根据线路导体的各次谐波阻抗，计算得到线路的谐波附加损耗。


4.如权利要求1所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：三相不平衡包括幅值和相角两个方面，在计算变压器的附加三相不平衡损耗模型时，需要同时考虑幅值和相角不平衡。


5.如权利要求1所述的一种复合电能质量扰动下的配电网附加损耗建模与分析方法，其特征是：仅出现三相电流相角不平衡时，对配电变压器的损耗无影响。


6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖驰，张卫东，辛昂倍，王蒙，洪福，郝杰，蔡英明，侯军，于文牮，刘震，刘腾，许春华，江丽，吕彬，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司威海供电公司，
类型：发明
国别省市：山东;37