左項(xiàng)為功率不平衡量，n階系數(shù)矩陣稱為Jacobin矩陣，其計(jì)算公式為
[0069] 根據(jù)牛頓-拉夫遜法計(jì)算流程可知，此時(shí)方程組計(jì)算步驟如下：
[0070] (1)給定各匯流條電壓初值
[0071]
(12)
[0072] (2)利用（12)式中的電壓初值按（10)式計(jì)算功率不平衡量
[0073]
(13)
[0074] (3)利用（12)式中的電壓初值按（11)式計(jì)算Jacobin矩陣各元素，得到（9)式所 示的線性化方程。
[0075] (4)求解線性修正方程（9)式，得到此時(shí)的電壓修正量
[0076]
(14)
[0077] (5)修正電壓初值
[0078] V⑴=V(0)-AV(0) (15)
[0079] (6)將修正后的匯流條電壓代入（10)式重新計(jì)算功率不平衡量，當(dāng)功率不平衡量 模值小于設(shè)定參數(shù)時(shí)認(rèn)為計(jì)算結(jié)束并輸出結(jié)果；否則令Vw=V(1)返回第（2)步繼續(xù)迭代 計(jì)算。
[0080] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的民機(jī)直流電網(wǎng)局部示意圖。此時(shí)設(shè)置節(jié)點(diǎn)0為調(diào)壓點(diǎn)， 直流電網(wǎng)額定電壓為28V。
[0081] 針對(duì)圖5所示的示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電網(wǎng)計(jì)算方法可以通過(guò)以下步 驟實(shí)現(xiàn)。
[0082] (1)給定各匯流條電壓初值，此時(shí)設(shè)定為Vw= [28, 28, 28, 28, 28, 28, 28, 28] T。
[0083] (2)利用此時(shí)電壓初值按（10)式計(jì)算功率失配量
[0084] (3)由（11)式計(jì)算Jacobin矩陣，根據(jù)失配量A Pw和Jacobin矩陣計(jì)算A V。
[0085] (4)修正電壓為V⑴=VIA V。
[0086] (5)將修正后的電壓代入（10)式重新計(jì)算功率不平衡量，當(dāng)不平衡功率小于 1.0X106時(shí)認(rèn)為迭代結(jié)束并輸出結(jié)果，否則令VW=V(1)返回第（2)步重新計(jì)算。
[0087] 此時(shí)，給定圖5網(wǎng)絡(luò)中各匯流條負(fù)載和各線路參數(shù)如表1和表2所示。
[0088]表1
[0089]
[0093] 當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)如表1和表2所示時(shí)，采用本實(shí)施例的方法電網(wǎng)計(jì)算結(jié)果如表3所示。
[0094] 表 3
[0095]
[0096] 將本方法所得結(jié)果代入圖5進(jìn)行驗(yàn)證：以匯流條8為例，結(jié)果中該匯流條電壓為 26. 357V，匯流條6電壓為27. 968V，這兩匯流條間電阻為0. 02846歐姆。由電路理論可知， 此時(shí)由線路流向匯流條8的功率為
[0097]
[0098] 可以看出，此時(shí)由線路流向匯流條8的功率完全等于匯流條8上的負(fù)載功率，證明 了本方法的準(zhǔn)確性。由其它匯流條計(jì)算結(jié)果也能得到相同結(jié)論。
[0099] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的直流電網(wǎng)計(jì)算方法的流程圖，如圖6所示，該方法包括 以下步驟：
[0100] 步驟S602，確定每個(gè)直流匯流條的線路總輸出功率，其中，所述線路總輸出功率是 所述每個(gè)直流匯流條的向與其相連的所有線路流出的總功率；
[0101] 步驟S604,根據(jù)所述線路總輸出功率、負(fù)載功率確定所述每個(gè)直流匯流條的功率 平衡方程，其中，所述負(fù)載是所述直流電網(wǎng)中的用電設(shè)備；
[0102] 步驟S606,根據(jù)所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程得到功率平衡方程組，并根 據(jù)所述功率平衡方程組聯(lián)合求解所述每個(gè)直流匯流條的電壓。
[0103] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種直流電網(wǎng)計(jì)算裝置，包括：
[0104] 線路總功率計(jì)算模塊，用于確定每個(gè)直流匯流條的線路總輸出功率，其中，所述線 路總輸出功率是所述每個(gè)直流匯流條的向與其相連的所有線路流出的總功率；
[0105] 功率平衡方程確定模塊，用于根據(jù)所述線路總輸出功率、負(fù)載功率確定所述每個(gè) 直流匯流條的功率平衡方程，其中，所述負(fù)載是所述直流電網(wǎng)中的用電設(shè)備；
[0106] 功率平衡方程組確定模塊，用于根據(jù)所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程得到功 率平衡方程組，并根據(jù)所述功率平衡方程組聯(lián)合求解所述每個(gè)直流匯流條的電壓。
[0107] 其中，所述線路總功率計(jì)算模塊還用于根據(jù)如下公式確定所述每個(gè)直流匯流條的 所述線路總輸出功率
其中，Pi是所述線路總輸出功率，V i是第i個(gè) 直流匯流條的電壓值，V,是與所述第i個(gè)直流匯流條相鄰的至少一個(gè)直流匯流條的電壓值，h是所述第i個(gè)直流匯流條與所述第j個(gè)直流匯流條之間的線路電阻值。
[0108] 其中，所述功率平衡方程確定模塊確定的所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程 為：
，其中，Pu是與第i個(gè)直流匯流條相連的負(fù)載功率，i= 1,2,……，n，其中n是直流匯流條的個(gè)數(shù)。
[0109] 其中，所述功率平衡方程組確定的所述功率平衡方程組為：
[0110]
[0111] 其中，所述功率平衡方程組確定模塊還包括電壓確定單元，用于根據(jù)牛頓法求解 所述功率平衡方程組，得到所述每個(gè)直流匯流條的電壓。
[0112] 本發(fā)明實(shí)施例具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明提出了一種飛機(jī)直流電網(wǎng)計(jì)算的新方 法，從功率平衡的原理出發(fā)得出匯流條功率平衡方程式，并通過(guò)聯(lián)立求解這些方程完成電 網(wǎng)計(jì)算。由于在建模和計(jì)算過(guò)程中不存在簡(jiǎn)化和近似，因此該方法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高。其 次，便于程序編制，顯著節(jié)省了計(jì)算時(shí)間，同時(shí)避免了人工計(jì)算存在錯(cuò)誤的可能性。第三，該 方法靈活性高，可適用于各種構(gòu)型的電網(wǎng)計(jì)算問(wèn)題，并且可以結(jié)合不同的負(fù)載模型或者與 其它系統(tǒng)交聯(lián)分析，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0113] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或 步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0114] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直流電網(wǎng)計(jì)算方法，其特征在于，包括： 確定每個(gè)直流匯流條的線路總輸出功率，其中，所述線路總輸出功率是所述每個(gè)直流 匯流條的向與其相連的所有線路流出的總功率； 根據(jù)所述線路總輸出功率、負(fù)載功率確定所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程，其中， 所述負(fù)載是所述直流電網(wǎng)中的用電設(shè)備； 根據(jù)所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程得到功率平衡方程組，并根據(jù)所述功率平衡 方程組聯(lián)合求解得到所述每個(gè)直流匯流條的電壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)如下公式確定所述每個(gè)直流匯流條 的所述線路總輸出功率其中，Pi是所述線路總輸出功率，Vi是第i 個(gè)直流匯流條的電壓值，v,是與所述第i個(gè)直流匯流條相連的至少一個(gè)直流匯流條的電壓 值，h是所述第i個(gè)直流匯流條與所述第j個(gè)直流匯流條之間的線路電阻。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述線路總輸出功率、所述負(fù)載功率 確定所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程為：0，其中，Pu是接在 第i個(gè)直流匯流條上的負(fù)載功率，i= 1，2,……，n，n是系統(tǒng)中直流匯流條的個(gè)數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方 程得到的所述功率平衡方程組：5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述功率平衡方程組聯(lián) 合求解所述每個(gè)直流匯流條的電壓，包括：根據(jù)牛頓-拉夫遜法求解所述功率平衡方程組， 得到所述每個(gè)直流匯流條的電壓。6. -種直流電網(wǎng)計(jì)算裝置，其特征在于，包括： 線路總功率計(jì)算模塊，用于確定每個(gè)直流匯流條的線路總輸出功率，其中，所述線路總 輸出功率是所述每個(gè)直流匯流條的向與其相連的所有線路流出的總功率； 功率平衡方程確定模塊，用于根據(jù)所述線路總輸出功率、負(fù)載功率確定所述每個(gè)直流 匯流條的功率平衡方程，其中，所述負(fù)載是所述直流電網(wǎng)中的用電設(shè)備； 功率平衡方程組確定模塊，用于根據(jù)所述每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程得到功率平 衡方程組，并根據(jù)所述功率平衡方程組聯(lián)合求解所述每個(gè)直流匯流條的電壓。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述線路總功率計(jì)算模塊還用于根據(jù)如 下公式確定所述每個(gè)直流匯流條向所述線路總輸出功率：其中，Pi 是所述線路總輸出功率，Vi是第i個(gè)直流匯流條的電壓值，V,是與所述第i個(gè)直流匯流條 相鄰的至少一個(gè)直流匯流條的電壓值，Ru是所述第i個(gè)直流匯流條與所述第j個(gè)直流匯流 條之間的線路電阻值。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述功率平衡方程確定模塊確定的所述 每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程為：，其中，Pu是接在第i個(gè)直 流匯流條上的負(fù)載功率，i= 1，2,……，n，n是系統(tǒng)中直流匯流條的個(gè)數(shù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，在包含n個(gè)匯流條的直流系統(tǒng)中，所述功 率平衡方程組確定的所述功率平衡方程組為：10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述功率平衡方程組確定 模塊還包括電壓確定單元，用于根據(jù)牛頓法求解所述功率平衡方程組，得到所述每個(gè)直流 匯流條的電壓。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種直流電網(wǎng)計(jì)算方法及裝置，該方法包括：確定每個(gè)直流匯流條線路總輸出功率，其中，線路總輸出功率是每個(gè)直流匯流條向與其相連的所有線路流出的總功率；根據(jù)線路總輸出功率、負(fù)載功率確定每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程，其中，負(fù)載是所述直流電網(wǎng)中的用電設(shè)備；根據(jù)每個(gè)直流匯流條的功率平衡方程得到功率平衡方程組，并通過(guò)聯(lián)合求解功率平衡方程組得到每個(gè)直流匯流條的電壓。通過(guò)本發(fā)明，解決了相關(guān)技術(shù)在計(jì)算中存在系統(tǒng)誤差并且不便于編程計(jì)算的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了提高計(jì)算準(zhǔn)確性和計(jì)算效率的效果。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號(hào)】CN105022931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510489135
【發(fā)明人】王延延
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日