电网线损计算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种电网线损计算方法和装置，其中方法包括：基于电网数据构建电网模型；基于Fast‑Newman算法对电网模型进行分区，得到最终分区结果；基于最终分区结果，对电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一分区的潮流计算结果；基于每一分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。本发明专利技术实施例提供的方法和装置，通过Fast‑Newman算法对电网模型进行分区，具备更低的时间复杂度，能够实现大规模电网的快速分区，并保证了分区结果的准确和合理。此外，通过对电网模型中的各个分区进行并行潮流计算，计算结果准确度高，实时性强，为线损的实时计算和精细化管理工作提供了强力的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
电网线损计算方法和装置
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种电网线损计算方法和装置。
技术介绍
线损是电能传输过程中产生的电能损耗，线损率是衡量电网运行管理水平的指标，也是智能电网规划、建设中的重要参考依据。线损计算能够综合地反应电网规划设计水平、电网建设水平、技术进步水平，以及生产运行和经营管理水平，也是供电企业的一项重要技术管理手段。目前，电网线损统计主要利用计量自动化系统的量测值。为避免统计误差的出现，需要通过理论线损计算进行比较考核。然而随着各大区域电力系统的互联互供，多电压等级的电磁环网的出现，常规潮流算法的收敛性面临严峻的考验，再加上量测数据异常或缺失的情况时有发生，难以实现全网的理论线损计算。而传统的线损计算方法大多是针对中等规模网络设计的，算法复杂度高，难以满足大规模电网快速运算的要求。此外，传统的线损计算方法大多通过补齐量测数据来实现电网的潮流计算，没有考虑应用于大规模网络时算法的实时性和收敛性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电网线损计算方法和装置，用以解决现有的电网线损计算无法满足大规模电网下的实时性和收敛性的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种电网线损计算方法，包括：基于电网数据构建电网模型；基于Fast-Newman算法对所述电网模型进行分区，得到最终分区结果；基于所述最终分区结果，对所述电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一所述分区的潮流计算结果；基于每一所述分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。第二方面，本专利技术实施例提供一种电网线损计算装置，包括：建模单元，用于基于电网数据构建电网模型；分区单元，用于基于Fast-Newman算法对所述电网模型进行分区，得到最终分区结果；解耦计算单元，用于基于所述最终分区结果，对所述电网模型中的各个分区进行解耦和潮流计算，获取每一所述分区的潮流计算结果；线损计算单元，用于基于每一所述分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如第一方面所提供的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种电网线损计算方法和装置，通过Fast-Newman算法对电网模型进行分区，针对大规模电网具备更高的适应性，同时具备更低的时间复杂度，能够实现大规模电网的快速分区，并保证了分区结果的准确和合理。此外，通过对电网模型中的各个分区进行并行潮流计算，有效地解决了大规模电网理论线损计算时间冗长、难以收敛的问题，计算结果准确度高，实时性强，为线损的实时计算和精细化管理工作提供了强力的技术支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电网线损计算方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的边界节点的修正示意图；图3(a)为本专利技术实施例提供的解耦前的分区示意图；图3(b)为本专利技术实施例提供的解耦后的分区示意图；图4为本专利技术实施例提供的分区方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的并行潮流计算方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的电网线损计算装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。电网作为一种复杂网络，其内部广泛存在着社团结构。近年来，社团发现算法在电网中有不少的应用。但已有的研究主要应用于无功分区方面，没有涉及线损计算方面，且大多针对中等规模网络，算法复杂度高，无法满足大规模电网快速运算的需求。本专利技术实施例提供了一种电网线损计算方法，用于实现针对大规模电网的高效运算。图1为本专利技术实施例提供的电网线损计算方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：步骤110，基于电网数据构建电网模型。具体地，电网数据是需要进行线损计算的电网的相关数据，电网数据包括电网运行量测数据、运行设备参数和拓扑结构数据等；其中电网运行量测数据包括节点电压、关口功率、节点注入功率等，运行设备参数包括电网中各个电力设备，例如变压器的相关参数，拓扑结构数据用于表征电网的拓扑结构，例如电网内所有电力设备之间的线路连接关系。电网模型是基于电网数据构建的能够反映需要进行线损计算的电网的量测数据和拓扑结构的模型，电网模型可以是将电网中的每一电力设备作为一个节点构建的电网连接矩阵，也可以是其他能够反映电网量测数据和拓扑结构的形式，本专利技术实施例对此不作具体限定。步骤120，基于Fast-Newman算法对电网模型进行分区，得到最终分区结果。具体地，Fast-Newman算法是一种社团发现算法，基于贪心原则，选取使模块度增长最大或者减小最少的两个社区，将它们合并成一个新的社区。如此循环迭代，直到所有节点合并成一个社区。随着迭代的进行，网络总的模块度是不断变化的，在模块度的整个变化过程中，其最大值对应的网络的社区划分即为近似的最优社区划分。本专利技术实施例中，基于Fast-Newman算法对电网模型进行分区，并将在Fast-Newman算法执行过程中，模块度的最大值对应的社区划分作为最终分区结果。步骤130，基于最终分区结果，对电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一分区的潮流计算结果。具体地，在得到最终分区结果后，首先需要对电网模型中的各个分区进行解耦。最终分区结果中可能存在某一边界节点同时存在与多个分区中的情况，而边界节点的处理关乎潮流计算的准确度和收敛性。因此，需要对同一边界节点同时存在与多个分区中的各个分区进行解耦。从而实现各个分区的完全分离。在完成各个分区的解耦后，分别对每一分区进行并行的潮流计算，获取每一分区的潮流计算结果。并行计算极大地缩短了各分区潮流计算的时间，极易满足大规模电网实时线损计算的要求。步骤140，基于每一分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。具体地，在得到每一分区的潮流计算结果后，基于任一分区的潮流计算结果获取该分区的线损结果，并基于每一分区的线损结果得到电网线损结果。此处，电网线损结果可以是预设时刻的电网线损结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网线损计算方法，其特征在于，包括：/n基于电网数据构建电网模型；/n基于Fast-Newman算法对所述电网模型进行分区，得到最终分区结果；/n基于所述最终分区结果，对所述电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一所述分区的潮流计算结果；/n基于每一所述分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网线损计算方法，其特征在于，包括：
基于电网数据构建电网模型；
基于Fast-Newman算法对所述电网模型进行分区，得到最终分区结果；
基于所述最终分区结果，对所述电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一所述分区的潮流计算结果；
基于每一所述分区的潮流计算结果，获取电网线损结果。


2.根据权利要求1所述的电网线损计算方法，其特征在于，所述基于Fast-Newman算法对所述电网模型进行分区，得到最终分区结果，具体包括：
将所述电网模型中同一变压器的所有母线凝聚为一个社团，得到初始分区结果；
基于所述Fast-Newman算法对所述初始分区结果进行分区，得到中间分区结果；
针对所述中间分区结果中的任意相邻社团，选取联络线高压侧节点作为所述任意相邻社团的共同边界节点，得到所述最终分区结果。


3.根据权利要求2所述的电网线损计算方法，其特征在于，所述基于所述Fast-Newman算法对所述初始分区结果进行分区，得到中间分区结果，具体包括：
基于前一分区结果，计算每两个相邻社团合并后的模块度增量，选取最大的所述模块度增量对应的两个相邻社团并合并，记录当前分区结果并计算模块度，直至所述电网模型中仅余一个社团；
选取所述模块度最高的分区结果作为所述中间分区结果。


4.根据权利要求1所述的电网线损计算方法，其特征在于，所述基于所述最终分区结果，对所述电网模型中的各个分区进行解耦和并行潮流计算，获取每一所述分区的潮流计算结果，具体包括：
若所述最终分区结果中存在同时位于多个分区的共同边界节点，则基于边界等式条件，复制所述共同边界节点，实现对所述多个分区的解耦；其中，所述边界等式条件包括复制后的每一所述共同边界节点的电压相等...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维洲，拜润卿，邢延东，井天军，易锴，刘福潮，智勇，何欣，张海龙，郝如海，陈仕彬，刘文飞，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，国网甘肃省电力公司，中国农业大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62