配電網(wǎng)任意兩點間理論線損計算方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種對配電網(wǎng)損耗的計算方法和系統(tǒng)。具體的，涉及一種對配電網(wǎng)任 意兩點間理論線損計算方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 配網(wǎng)線損率是配網(wǎng)運行的重要的經(jīng)濟技術指標，理論線損計算是指計算與電流平 方成正比的變壓器繞組和輸電線路導線、串聯(lián)電抗器線圈中的電能損耗；與運行電壓有關 的變壓器鐵芯、電容器、電纜的絕緣介質、并聯(lián)電抗器以及電暈損耗等。通過理論線損計算 可以有效明確變壓器損耗、線路損耗各是多少，有利于線損管理。進一步的，可以對線損大 的線路進行改造或經(jīng)濟運行，進而降低損耗；將理論線損與統(tǒng)計線損比較，可以對線損管理 工作起到指導作用。
[0003] 目前，隨著配網(wǎng)自動化水平的提高，實時量測裝置的增多，理論線損計算主要采用 匹配潮流計算方法，其步驟為：
[0004] 1)采用首端功率系數(shù)法計算根節(jié)點和各負荷的等效注入功率，計算負荷失配量分 配系數(shù)；
[0005] 2) -次潮流計算獲得根節(jié)點有功和無功功率失配量，根據(jù)負荷失配量分配系數(shù)分 配給各個負荷；
[0006] 3)重復步驟2)直到相鄰兩次潮流計算節(jié)點電壓之差小于給定門檻值；
[0007] 4)根據(jù)節(jié)點電壓計算總線損，統(tǒng)計各支路總損耗、各配變總損耗和各電容器總損 耗等。
[0008] 但是，該技術的問題是：只能分類統(tǒng)計線路、變壓器和電容器等元件線損，只能得 到總的損耗，而不能得到某個區(qū)域，具體而言，針對某兩個節(jié)點之間的損耗分布。這樣，就降 低了降低現(xiàn)場調度人員工作效率。
[0009] 因此，如何能夠針對任意兩點之間的區(qū)域的損耗快速的進行理論計算，且得到精 確的結果，成為現(xiàn)有技術亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種配電網(wǎng)線損統(tǒng)計計算算法，能 夠計算任意兩點之間的損耗分布，提高調度人員共組效率。
[0011] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0012] 一種配電網(wǎng)任意兩點間理論線損計算方法，包括：
[0013] 步驟S110,獲取元件支路、損耗步驟：根據(jù)配網(wǎng)運行情況，獲取實際配網(wǎng)運行的設 備和元件的拓撲數(shù)據(jù)表和拓撲關系表，根據(jù)這兩個表形成配電網(wǎng)潮流計算所需的節(jié)點和支 路數(shù)據(jù)，采用匹配潮流技術計算各元件和支路的損耗；
[0014] 步驟S120,形成道路矩陣步驟：對輻射狀配網(wǎng)，先形成輻射狀配網(wǎng)節(jié)點支路關聯(lián) 矩陣，計算該關聯(lián)矩陣的逆陣并轉置形成道路矩陣，兩個矩陣的橫軸為支路，縱軸為節(jié)點；
[0015] 步驟S130,獲取任意節(jié)點A，B間道路包含的支路和節(jié)點步驟：從所述道路矩陣上 取出給定兩個節(jié)點A，B對應的行，按列逐個比較兩行的數(shù)據(jù)；若對于某列，節(jié)點A，B對應的 行的數(shù)值不同，該列對應的支路編號計入節(jié)點A，B的道路包含的支路集合Ω b中，根據(jù)節(jié)點 A，B道路上包含的支路，利用所述關聯(lián)矩陣可得節(jié)點A，B道路之間的所有節(jié)點集合，記為 Ω n，元素個數(shù)為η,所述節(jié)點集合Ω n不包含始末節(jié)點A, B ;
[0016] 步驟S 140,獲取任意節(jié)點A，B間非道路上的節(jié)點和支路步驟：對節(jié)點集合Ω n中 的第i個節(jié)點，1 < i << n，根據(jù)所述關聯(lián)矩陣獲得所有與其相連的支路，從不屬于集合Ω b 中的每一個相連支路的對端節(jié)點開始深度優(yōu)先搜索不在Ωη和首末節(jié)點A，B中的節(jié)點，直 到回到所述第i個節(jié)點，并將新搜索到的支路加入集合Q bi，新搜索到的節(jié)點加入集合Ωη? 中；
[0017] 步驟150,判斷步驟：判斷Ωη中所有節(jié)點是否都經(jīng)過步驟S140搜索一遍，如果是， 則轉向步驟s 160,否則轉向步驟S140,繼續(xù)進行搜索；
[0018] 步驟S160,統(tǒng)計損耗步驟：統(tǒng)計集合和Qbi，i = 1，2. . . η中支路的損耗，記為 卩1。；3；^，統(tǒng)計1和〇"1，1 = 1，2...11中與節(jié)點相連的配變、并聯(lián)電容器和串聯(lián)電抗器損耗， 記為Plciss,n，任意給定兩節(jié)點之間的總的損耗為 Ploss Ploss， b+Pl〇ss,n。
[0019] 優(yōu)選地，步驟S110,獲取元件支路、損耗步驟具體為：根據(jù)配網(wǎng)運行情況，獲取實 際配網(wǎng)運行饋線的饋線段、配電變壓器和負荷元件的兩端節(jié)點編號，各元件的參數(shù)和負荷 的功率，獲取饋線根節(jié)點功率，形成配電網(wǎng)潮流計算所需的節(jié)點和支路數(shù)據(jù)表，采用匹配潮 流技術實現(xiàn)各非量測節(jié)點的負荷偽量測估算，再采用前推回推潮流技術計算各節(jié)點電壓和 支路電流，進而計算各支路損，根據(jù)節(jié)點電壓計算各節(jié)點配變有功損耗。
[0020] 優(yōu)選地，在所述獲取元件支路、損耗步驟中，計算各支路和變壓器線損采用基于均 方根電流法或者平方電流法。
[0021] 優(yōu)選地，在所述獲取任意節(jié)點A，B間非道路上的節(jié)點和支路步驟中，所述深度優(yōu) 先搜索不包含在道路中的節(jié)點，直到回到所述第i個節(jié)點，指的是，第i個節(jié)點第二次搜索 到。
[0022] 本發(fā)明還公開了 一種配電網(wǎng)任意兩點間理論線損計算系統(tǒng)，包括如下單元：
[0023] 元件支路、損耗獲取單元：根據(jù)配網(wǎng)運行情況，獲取實際配網(wǎng)運行的設備和元件的 拓撲數(shù)據(jù)表和拓撲關系表，根據(jù)這兩個表形成配電網(wǎng)潮流計算所需的節(jié)點和支路數(shù)據(jù)，采 用匹配潮流技術計算各元件和支路的損耗；
[0024] 道路矩陣形成單元：對輻射狀配網(wǎng)，先形成輻射狀配網(wǎng)節(jié)點支路關聯(lián)矩陣，計算該 關聯(lián)矩陣的逆陣并轉置形成道路矩陣，兩個矩陣的橫軸為支路，縱軸為節(jié)點；
[0025] 任意節(jié)點A，B間道路包含的支路和節(jié)點獲取單元：從所述道路矩陣上取出給定兩 個節(jié)點A，B對應的行，按列逐個比較兩行的數(shù)據(jù)；若對于某列，節(jié)點A，B對應的行的數(shù)值不 同，該列對應的支路編號計入節(jié)點A，B的道路包含的支路集合Ω b中，根據(jù)節(jié)點A，B道路上 包含的支路，利用所述關聯(lián)矩陣可得節(jié)點A，B道路之間的所有節(jié)點集合，記為Ω n，元素個數(shù) 為n，所述節(jié)點集合Ω n不包含始末節(jié)點A，B ;
[0026] 任意節(jié)點A，B間非道路上的節(jié)點和支路獲取單元：對節(jié)點集合Ω n中的第i個節(jié) 點，1 < i << n，根據(jù)所述關聯(lián)矩陣獲得所有與其相連的支路，從不屬于集合Ω,中的每一 個相連支路的對端節(jié)點開始深度優(yōu)先搜索不在Ωη和首末節(jié)點A，B中的節(jié)點，直到回到所 述第i個節(jié)點，并將新搜索到的支路加入集合ΩΜ，新搜索到的節(jié)點加入集合Ωηι中；
[0027] 搜索完成判斷單元：判斷Ω η中所有節(jié)點是否都經(jīng)過步驟S140搜索一遍，如果是， 則轉向步驟S160,否則轉向步驟S140,繼續(xù)進行搜索；
[0028] 損耗統(tǒng)計單元：統(tǒng)計集合Ω b和Ω bi，i = 1，2. . . η中支路的損耗，記為Plciss,b，統(tǒng)計 Ω，Ρ Ωηι，? = l，2...n中與節(jié)點相連的配變、并聯(lián)電容器和串聯(lián)電抗器損耗，記為Plc]SS,n， 任意給定兩節(jié)點之間的總的損耗為P lciss = Plciss,b+Plciss,n。
[0029] 優(yōu)選地，所述元件支路、損耗獲取單元具體為：根據(jù)配網(wǎng)運行情況，獲取實際配網(wǎng) 運行饋線的饋線段、配電變壓器和負荷元件的兩端節(jié)點編號，各元件的參數(shù)和負荷的功率， 獲取饋線根節(jié)點功率，形成配電網(wǎng)潮流計算所需的節(jié)點和支路數(shù)據(jù)表，采用匹配潮流技術 實現(xiàn)各非量測節(jié)點的負荷偽量測估算，再采用前推回推潮流技術計算各節(jié)點電壓和支路電 流，進而計算各支路損，根據(jù)節(jié)點電壓計算各節(jié)點配變有功損耗。
[0030] 優(yōu)選地，在所述元件支路、損耗獲取單元中，計算各支路和變壓器線損采用基于均 方根電流法或者平方電流法。
[0031] 優(yōu)選地，在所述任意節(jié)點A，B間非道路上的節(jié)點和支路獲取單元中，所述深度優(yōu) 先搜索不包含在道路中的節(jié)點，直到回到所述第i個節(jié)點，指的是，第i個節(jié)點第二次搜索 到。
[0032] 因此，本發(fā)明的配電網(wǎng)任意兩點間理論線損計算方法及系統(tǒng)，基于道路矩陣和深 度優(yōu)先搜索算法，能夠幫助配網(wǎng)調度人員快速統(tǒng)計計算配網(wǎng)任意兩個節(jié)點之間區(qū)域的損 耗，掌握線損的分布情況，有利于找到網(wǎng)絡的薄弱環(huán)節(jié)，進而采取優(yōu)化措施，降低網(wǎng)損，提高 經(jīng)濟性，具有較強的實用價值。
【附圖說明】
[0033] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的兩點間理論線損計算方法的流程圖；
[0034] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的11節(jié)點配網(wǎng)示意圖；
[0035] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的兩點間理論線損計算系統(tǒng)的模塊圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描 述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。
[0037] 本發(fā)明所述的配網(wǎng)是指輻射狀運行的配電，包含各類配電設備之間的拓撲關系表 和數(shù)據(jù)表，具體的計算的線損設備包括支路，配變，并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器等。
[0038] 參見圖1，公開了根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的兩點間理論線損計算方法的流程圖， 所述任意兩節(jié)點之間區(qū)域線損計算包括下列步驟：
[0039] 步驟S110,獲取元件支路、損耗步驟：根據(jù)配網(wǎng)運行情況，獲取實際配