CN103913623A - 配电网参数计算方法 - Google Patents
配电网参数计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103913623A CN103913623A CN201310484430.0A CN201310484430A CN103913623A CN 103913623 A CN103913623 A CN 103913623A CN 201310484430 A CN201310484430 A CN 201310484430A CN 103913623 A CN103913623 A CN 103913623A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intermediate point
- interconnection
- point
- interconnections
- alternating current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种配电网参数计算方法,包括以下步骤:(1)建立模型中压配电网参数计算模型;(2)设定假设条件,对中压配电网参数计算先设定一些假设条件;(3)对中压配电网参数进行计算;(4)较为复杂的中压配电网络参数计算方法。本发明的有益效果在于:构思巧妙、费用低,能在某个具体时间点有功电能和无功电能传输方向与大小已知的情况下,通过方程组的方式解出中压配电网的各个联络线的运行参数,进而可以求得网络中各个中间点某个具体时刻的电压。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种参数计算方法,尤其涉及一种配电网参数计算方法。
【背景技术】
在目前的中压配电网中,由于中压配电网电压等级较高,在中压配电柜上的电压测量元件价格较高,很多中压配电柜没有安装电压测量元件,这样就导致现场大部分中压柜没有电压测量元件而不能进行电压测量、参数估计和相关计算。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术中大部分中压柜没有电压测量元件而不能进行电压测量、参数估计和相关计算,而提出的一种在某个具体时间点有功电能和无功电能传输方向与大小已知的情况下,通过方程组的方式解出中压配电网的各个联络线的运行参数,进而可以求得网络中各个中间点某个具体时刻的电压一种配电网参数计算方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种配电网参数计算方法,包括以下步骤:
(1)建立模型中压配电网参数计算模型;
(2)设定假设条件,对中压配电网参数计算先设定一些假设条件;
(3)对中压配电网参数进行计算;
(4)较为复杂的中压配电网络参数计算方法。
进一步地,所述步骤1中的模型为:
Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Y2按顺序依次相连,Z2、Z9、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Y4按顺序依次相连,Y3、Z11、Z10按顺序依次相连,Z5、Z15、Z16、Z17按顺序依次相连,Z20、Z23、Z24按顺序依次相连,Z1-Z24上各分别连有S1-S24;
Y1-Y4为4个源点,用于输出交流电能量,少数时候也能输入交流电能量;
Z1-Z24为中间点,中间点用于传输交流电能量,并在网络中消耗一部分交流电能量;
S1-S24为在中间点的流出的交流电能量的总量,为视在功率,且为复数,视在功率SX=PX+jQX(j为虚部),视在功率大小,视在功率夹角;θX=arctanQX/PX;S1=P1+jQ1,S2=P2+jQ2,S3=P3+jQ3,S4=P4+jQ4,……,S24=P24+jQ24,、 有功和无功交流电能量输出有可能为正,也有可能为负数,而且交流电能量是向量,分为有功P和无功Q,向量夹角90°;
P1-P24为在中间点的流出的交流电能量的有功总量,交流电能量有功输出有可能为正,也有可能为负数;
Q1-Q24为在中间点的流出的交流电能量的无功总量,交流电能量无功输出有可能为正,也有可能为负数;
(Y1-Z1)、(Z1-Z2)、(Z2-Z3)、(Z3-Z4)、(Z2-Z9)、(Z9-Z10)、(Z10-Z11)、(Z10-Z12)、……、(Z20-Z21)、(Z21-Z22)、(Y4-Z22)为源点和中间点的联络线,联络线无方向性,编号时总是编号小的在前面,且源点写在中间点前面;
R(Y1-Z1)、R(Z1-Z2)、R(Z2-Z3)、R(Z3-Z4)、R(Z2-Z9)、R(Z9-Z10)、R(Z10-Z11)、R(Z10-Z12)、……、R(Z20-Z21)、R(Z21-Z22)、R(Y4-Z22)为该编号联络线上的电阻,X(Y1-Z1)、X(Z1-Z2)、X(Z2-Z3)、X(Z3-Z4)、X(Z2-Z9)、X(Z9-Z10)、X(Z10-Z11)、X(Z10-Z12)、……、X(Z20-Z21)、X(Z21-Z22)、X(Y4-Z22)为该编号联络线上的电抗。联络线上的阻抗可以用R(Y1-Z1)+j X(Y1-Z1)来表示。
P(Y1-Z1)、P(Z1-Z2)、P(Z2-Z3)、P(Z3-Z4)、P(Z2-Z9)、P(Z9-Z10)、P(Z10-Z11)、P(Z10-Z12)、……、P(Z20-Z21)、P(Z21-Z22)、P(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的有功的数量,且有方向性;P(Y1-Z1)与P(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用P(Z1-Y1)=-P(Y1-Z1)来表示;
Q(Y1-Z1)、Q(Z1-Z2)、Q(Z2-Z3)、Q(Z3-Z4)、Q(Z2-Z9)、Q(Z9-Z10)、Q(Z10-Z11)、Q(Z10-Z12)、……、Q(Z20-Z21)、Q(Z21-Z22)、Q(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的无功的数量,且有方向性;Q(Y1-Z1)与Q(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用Q(Z1-Y1)=-Q(Y1-Z1)来表示;
S(Y1-Z1)定义为(Y1-Z1)联络线上的视在功率,视在功率表达式S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1),且视在功率是有方向的,表达式为S(Y1-Z1)=-S(Z1-Y1),其视在功率大小计算公式为同理可定义其他联络线上的视在功率,联络线视在功率不遵守一维能量守恒定律,遵守二维能量守恒定律。
UY1、UY2、UY3、UY4、UZ5分别表示Y1、Y2、Y3、Y4、Z5等源点和中间点的实际测量电压。
进一步地,所述步骤2中的假设条件为:
(1)假设能测量出有功功率大小方向和无功功率大小方向,即有功功率大小方向和无功功率大小方向已知;
(2)本申请只考虑是单相的情况,因为实际情况是分别计算每相母线的有功和无功的交流电能量守恒,参数计算也是每相的参数计算,因此是单相的;
(3)假设中间点只有少数安装了电压测量元件元件而不是全部,比如例子中的Z5中间点;
(4)假设源点可以安装电压测量元件并同时安装了有功功率方向大小和无功功率方向大小元件,即S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1)交流电能量大小方向已知,且UY1已知;
(5)假设中间点消耗的有功和无功交流电能量大小方向已知,即SX(为各个中间点流出的有功和无功交流电能量)方向大小已知,即PX和QX大小方向是已知的。其中SX=PX+jQX,并且大部分时候PX是流出的是输出的,也有可能是输入的,QX有可能是输出的,也有可能是输入的;
(6)假设P(Z1-Z2)+jQ(Z1-Z2),和-P(Z2-Z1)-jQ(Z1-Z2)的意义是不同的,-个是Z1中间点发出的交流电能量,一个是Z2中间点接收的交流电能量;
(7)假设进行方向判断时联络线是无故障的,即各联络线能量只有线路线损上的损失,没有故障点损失。
进一步地,所述步骤3具体为:由假设条件可以知道,我们知道每条联络线的有功功率方向大小和无功功率方向大小,我们知道源点和装有电压元件的中间点的电压,我们可以列出以联络线参数为未知量的方程,具体方式如下:
在Z5点安装电压测量元件,将图形分为Z5、Z6、Z7、Z8、Y2和Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24等两个图形;
现在对Z5、Z6、Z7、Z8、Y2这个图形列方程,根据方程
其中UZ6、UZ7、UZ8、R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)为未知量;
其中UZ6、UZ7、UZ8可以用一个全网平均电压代替或用UZ5或UY2代替,并且误差很小,等到确定了网络联络线参数后,再将实际推算出来的电压代入,可以提高计算精度;
这样总共有8个未知量,形成2个八元一次方程组,其中X轴电压变量一个八元一次方程组,Y轴电压变量一个八元一次方程组,这样每一次方向判断结果代入后有2个八元一次方程组,那么Z5、Z6、Z7、Z8、Y2支路各个联络线上4次方向判断结果就能有8个方程组,用计算机解出八个八元一次方程组,可求得R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)这几个未知量的值。
进一步地,所述步骤4具体为:对Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形进行分解;
我们可以看出每判断一次电能量方向时,也就是说在采样这个时间点,每个联络线传输的有功功率方向大小和无功功率方向大小已知,因此我们可以把Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个较为复杂的网络图形,按每两个加装电压测量元件的源点或中间点为一组对复杂图形进行分解;
分解图形的同时可以发现Z20、Z23、Z24这个支路的联络线无法进行联络线参数计算,因此,对于网络参数精确度要求较高的电网里,末端分支必须加装电压测量元件;
在Z24点加装电压测量元件后,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形可以分解为Y3、Z11、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z16、Z15、Z5图形,Y1、Z1、Z2、Z9、Z10、Z11、Y3图形,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5图形,Z24、Z23、Z20、Z21、Z22、Y4图形,Z5、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z23、Z24图形等五个图形;
重复权利要求1中的步骤3,可以对这五个图形中所有联络线参数进行计算。
进一步地,所述步骤4中所述复杂的网络可分割为包括一字型、T字型、十字型、五星型、六星型、七星型、八星型等基本图形网络,或两个或两个以上的基本图形网络组合而成的组合图形网络。
进一步地,所述一字型:除两个端点的中间点有两回联络线,许多两回联络线的中间点串联起来构成一字型基本网络,两个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述T字型:除三个端点外很多两回联络线的中间点之间连有一个三回联络线的中间点,三回联络线的中间点的第三个回路上也连有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,三个端点的中间点有可能是单联络中间点或单回路联络线中间点或源点,也有可能是源点;
所述十字型:除四个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个四回路联络线的中间点,四回路联络线的中间点的第三第四个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,四个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述五星型:除五个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个五回路联络线的中间点,五回路联络线的中间点的第三第四第五个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,五个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述六星型:除六个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个六回路联络线的中间点,六回路联络线的中间点的第三第四第五第六个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,六个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述六联络以上的图形同理可以确定七星型与八星型等;
拆分而成的图形应为基本图形,或应当为放射状组合图形;在某一个源点加装电压测量元件可以将图形进行拆分;这种拆分是没有重复联络线的拆分,在合适的点安装电压测量元件可以大量减少计算复杂程度;
进一步地,所述步骤4中较为复杂的中压配电网络参数计算方法,所应遵循的规则为:
(1)必须用加装电压测量元件的源点或中间点,来作为拆分图形的两个端点;
(2)为了精确测量网络参数,推荐末端分支必须加装电压测量元件;
(3)为了减少计算量,应当选取分解图形中,应当尽量选择中间点最少的一字型图形,这样可以减少计算的复杂程度;
(4)拆分图形后,不应当有剩余的联络线未进行参数计算。
本发明的有益效果在于:构思巧妙、费用低,能在某个具体时间点有功电能和无功电能传输方向与大小已知的情况下,通过方程组的方式解出中压配电网的各个联络线的运行参数,进而可以求得网络中各个中间点某个具体时刻的电压。
【附图说明】
图1为本发明原理图结构示意图;
图2为本发明原理图有功结构示意图;
图3为本发明原理图无功结构示意图;
图4为本发明系统实际读数图结构示意图;
图5为本发明系统有功读数及方将判断结果图结构示意图;
图6为本发明系统无功读数及方将判断结果图结构示意图;
图7为本发明一字型结构示意图;
图8为本发明T字型结构示意图;
图9为本发明十字型结构示意图;
图10为本发明五星型结构示意图;
图11为本发明六星型结构示意图;
【具体实施方式】
面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述:
一种配电网参数计算方法,包括以下步骤:
(1)建立模型中压配电网参数计算模型;
(2)设定假设条件,对中压配电网参数计算先设定一些假设条件;
(3)对中压配电网参数进行计算;
(4)较为复杂的中压配电网络参数计算方法。
如图1所述,所述步骤1中的模型为:
Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Y2按顺序依次相连,Z2、Z9、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Y4按顺序依次相连,Y3、Z11、Z10按顺序依次相连,Z5、Z15、Z16、Z17按顺序依次相连,Z20、Z23、Z24按顺序依次相连,Z1-Z24上各分别连有S1-S24;
Y1-Y4为4个源点,用于输出交流电能量,少数时候也能输入交流电能量;
Z1-Z24为中间点,中间点用于传输交流电能量,并在网络中消耗一部分交流电能量;
S1-S24为在中间点的流出的交流电能量的总量,为视在功率,且为复数,
视在功率SX=PX+jQX(j为虚部),视在功率大小,视在功率夹角;θX=arctanQX/PX;S1=P1+jQ1,S2=P2+jQ2,S3=P3+jQ3,S4=P4+jQ4,……,S24=P24+jQ24,、 有功和无功交流电能量输出有可能为正,也有可能为负数,而且交流电能量是向量,分为有功P和无功Q,向量夹角90°;
如图2所示,P1-P24为在中间点的流出的交流电能量的有功总量,交流电能量有功输出有可能为正,也有可能为负数;
如图3所示,Q1-Q24为在中间点的流出的交流电能量的无功总量,交流电能量无功输出有可能为正,也有可能为负数;
(Y1-Z1)、(Z1-Z2)、(Z2-Z3)、(Z3-Z4)、(Z2-Z9)、(Z9-Z10)、(Z10-Z11)、(Z10-Z12)、……、(Z20-Z21)、(Z21-Z22)、(Y4-Z22)为源点和中间点的联络线,联络线无方向性,编号时总是编号小的在前面,且源点写在中间点前面;
R(Y1-Z1)、R(Z1-Z2)、R(Z2-Z3)、R(Z3-Z4)、R(Z2-Z9)、R(Z9-Z10)、R(Z10-Z11)、R(Z10-Z12)、……、R(Z20-Z21)、R(Z21-Z22)、R(Y4-Z22)为该编号联络线上的电阻,X(Y1-Z1)、X(Z1-Z2)、X(Z2-Z3)、X(Z3-Z4)、X(Z2-Z9)、X(Z9-Z10)、X(Z10-Z11)、X(Z10-Z12)、……、X(Z20-Z21)、X(Z21-Z22)、X(Y4-Z22)为该编号联络线上的电抗。联络线上的阻抗可以用R(Y1-Z1)+j X(Y1-Z1)来表示。
P(Y1-Z1)、P(Z1-Z2)、P(Z2-Z3)、P(Z3-Z4)、P(Z2-Z9)、P(Z9-Z10)、P(Z10-Z11)、P(Z10-Z12)、……、P(Z20-Z21)、P(Z21-Z22)、P(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的有功的数量,且有方向性;P(Y1-Z1)与P(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用P(Z1-Y1)=-P(Y1-Z1)来表示;
Q(Y1-Z1)、Q(Z1-Z2)、Q(Z2-Z3)、Q(Z3-Z4)、Q(Z2-Z9)、Q(Z9-Z10)、Q(Z10-Z11)、Q(Z10-Z12)、……、Q(Z20-Z21)、Q(Z21-Z22)、Q(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的无功的数量,且有方向性;Q(Y1-Z1)与Q(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用Q(Z1-Y1)=-Q(Y1-Z1)来表示;
S(Y1-Z1)定义为(Y1-Z1)联络线上的视在功率,视在功率表达式S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1),且视在功率是有方向的,表达式为S(Y1-Z1)=-S(Z1-Y1),其视在功率大小计算公式为同理可定义其他联络线上的视在功率,联络线视在功率不遵守一维能量守恒定律,遵守二维能量守恒定律。
UY1、UY2、UY3、UY4、UZ5分别表示Y1、Y2、Y3、Y4、Z5等源点和中间点的实际测量电压。
所述步骤2中的假设条件为:
(1)假设能测量出有功功率大小方向和无功功率大小方向,即有功功率大小方向和无功功率大小方向已知;
(2)本申请只考虑是单相的情况,因为实际情况是分别计算每相母线的有功和无功的交流电能量守恒,参数计算也是每相的参数计算,因此是单相的;
(3)假设中间点只有少数安装了电压测量元件元件而不是全部,比如例子中的Z5中间点;
(4)假设源点可以安装电压测量元件并同时安装了有功功率方向大小和无功功率方向大小元件,即S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1)交流电能量大小方向已知,且UY1已知;
(5)假设中间点消耗的有功和无功交流电能量大小方向已知,即SX(为各个中间点流出的有功和无功交流电能量)方向大小已知,即PX和QX大小方向是已知的。其中SX--PX+jQX,并且大部分时候PX是流出的是输出的,也有可能是输入的,QX有可能是输出的,也有可能是输入的;
(6)假设P(Z1-Z2)+jQ(Z1-Z2),和-P(Z2-Z1)-jQ(Z1-Z2)的意义是不同的,一个是Z1中间点发出的交流电能量,一个是Z2中间点接收的交流电能量;
(7)假设进行方向判断时联络线是无故障的,即各联络线能量只有线路线损上的损失,没有故障点损失。
优选地,所述步骤3具体为:由假设条件可以知道,我们知道每条联络线的有功功率方向大小和无功功率方向大小,我们知道源点和装有电压元件的中间点的电压,我们可以列出以联络线参数为未知量的方程,具体方式如下:
在Z5点安装电压测量元件,将图形分为Z5、Z6、Z7、Z8、Y2和Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24等两个图形;
现在对Z5、Z6、Z7、Z8、Y2这个图形列方程,根据方程
其中UZ6、UZ7、UZ8、R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)为未知量;
其中UZ6、UZ7、UZ8可以用一个全网平均电压代替或用UZ5或UY2代替,
并且误差很小,等到确定了网络联络线参数后,再将实际推算出来的电压代入,可以提高计算精度;
这样总共有8个未知量,形成2个八元一次方程组,其中X轴电压变量一个八元一次方程组,Y轴电压变量一个八元一次方程组,这样每一次方向判断结果代入后有2个八元一次方程组,那么Z5、Z6、Z7、Z8、Y2支路各个联络线上4次方向判断结果就能有8个方程组,用计算机解出八个八元一次方程组,可求得R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)这几个未知量的值。
优选地,所述步骤4具体为:对Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形进行分解;
我们可以看出每判断一次电能量方向时,也就是说在采样这个时间点,每个联络线传输的有功功率方向大小和无功功率方向大小已知,因此我们可以把Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个较为复杂的网络图形,按每两个加装电压测量元件的源点或中间点为一组对复杂图形进行分解;
分解图形的同时可以发现Z20、Z23、Z24这个支路的联络线无法进行联络线参数计算,因此,对于网络参数精确度要求较高的电网里,末端分支必须加装电压测量元件;
在Z24点加装电压测量元件后,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形可以分解为Y3、Z11、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z16、Z15、Z5图形,Y1、Z1、Z2、Z9、Z10、Z11、Y3图形,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5图形,Z24、Z23、Z20、Z21、Z22、Y4图形,Z5、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z23、Z24图形等五个图形;
重复权利要求1中的步骤3,可以对这五个图形中所有联络线参数进行计算。
所述步骤4中所述复杂的网络可分割为包括一字型、T字型、十字型、五星型、六星型、七星型、八星型等基本图形网络,或两个或两个以上的基本图形网络组合而成的组合图形网络。
如图7所示,所述一字型:除两个端点的中间点有两回联络线,许多两回联络线的中间点串联起来构成一字型基本网络,两个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
如图8所示,所述T字型:除三个端点外很多两回联络线的中间点之间连有一个三回联络线的中间点,三回联络线的中间点的第三个回路上也连有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,三个端点的中间点有可能是单联络中间点或单回路联络线中间点或源点,也有可能是源点;
如图9所示,所述十字型:除四个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个四回路联络线的中间点,四回路联络线的中间点的第三第四个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,四个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
如图10所示,所述五星型:除五个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个五回路联络线的中间点,五回路联络线的中间点的第三第四第五个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,五个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
如图11所示,所述六星型:除六个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个六回路联络线的中间点,六回路联络线的中间点的第三第四第五第六个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,六个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述六联络以上的图形同理可以确定七星型与八星型等;
拆分而成的图形应为基本图形,或应当为放射状组合图形;在某一个源点加装电压测量元件可以将图形进行拆分;这种拆分是没有重复联络线的拆分,在合适的点安装电压测量元件可以大量减少计算复杂程度;
所述步骤4中较为复杂的中压配电网络参数计算方法,所应遵循的规则为:
(1)必须用加装电压测量元件的源点或中间点,来作为拆分图形的两个端点;
(2)为了精确测量网络参数,推荐末端分支必须加装电压测量元件;
(3)为了减少计算量,应当选取分解图形中,应当尽量选择中间点最少的一字型图形,这样可以减少计算的复杂程度;
(4)拆分图形后,不应当有剩余的联络线未进行参数计算。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种配电网参数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)建立模型中压配电网参数计算模型;
(2)设定假设条件,对中压配电网参数计算先设定一些假设条件;
(3)对中压配电网参数进行计算;
(4)较为复杂的中压配电网络参数计算方法。
2.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤1中的模型为:
Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Y2按顺序依次相连,Z2、Z9、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Y4按顺序依次相连,Y3、Z11、Z10按顺序依次相连,Z5、Z15、Z16、Z17按顺序依次相连,Z20、Z23、Z24按顺序依次相连,Z1-Z24上各分别连有S1-S24;
Y1-Y4为4个源点,用于输出交流电能量,少数时候也能输入交流电能量;
Z1-Z24为中间点,中间点用于传输交流电能量,并在网络中消耗一部分交流电能量;
S1-S24为在中间点的流出的交流电能量的总量,为视在功率,且为复数,视在功率SX=PX+jQX(j为虚部),视在功率大小,视在功率夹角;θX=arctanQX/PX;S1=P1+jQ1,S2=P2+jQ2,S3=P3+jQ3,S4=P4+jQ4,……,S24=P24+jQ24,、有功和无功交流电能量输出有可能为正,也有可能为负数,而且交流电能量是向量,分为有功P和无功Q,向量夹角90°;
P1-P24为在中间点的流出的交流电能量的有功总量,交流电能量有功输出有可能为正,也有可能为负数;
Q1-Q24为在中间点的流出的交流电能量的无功总量,交流电能量无功输出有可能为正,也有可能为负数;
(Y1-Z1)、(Z1-Z2)、(Z2-Z3)、(Z3-Z4)、(Z2-Z9)、(Z9-Z10)、(Z10-Z11)、(Z10-Z12)、……、(Z20-Z21)、(Z21-Z22)、(Y4-Z22)为源点和中间点的联络线,联络线无方向性,编号时总是编号小的在前面,且源点写在中间点前面;
R(Y1-Z1)、R(Z1-Z2)、R(Z2-Z3)、R(Z3-Z4)、R(Z2-Z9)、R(Z9-Z10)、R(Z10-Z11)、R(Z10-Z12)、……、R(Z20-Z21)、R(Z21-Z22)、R(Y4-Z22)为该编号联络线上的电阻,X(Y1-Z1)、X(Z1-Z2)、X(Z2-Z3)、X(Z3-Z4)、X(Z2-Z9)、 X(Z9-Z10)、X(Z10-Z11)、X(Z10-Z12)、……、X(Z20-Z21)、X(Z21-Z22)、X(Y4-Z22)为该编号联络线上的电抗。联络线上的阻抗可以用R(Y1-Z1)+j X(Y1-Z1)未表示。
P(Y1-Z1)、P(Z1-Z2)、P(Z2-Z3)、P(Z3-Z4)、P(Z2-Z9)、P(Z9-Z10)、P(Z10-Z11)、P(Z10-Z12)、……、P(Z20-Z21)、P(Z21-Z22)、P(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的有功的数量,且有方向性;P(Y1-Z1)与P(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用P(Z1-Y1)=-P(Y1-Z1)来表示;
Q(Y1-Z1)、Q(Z1-Z2)、Q(Z2-Z3)、Q(Z3-Z4)、Q(Z2-Z9)、Q(Z9-Z10)、Q(Z10-Z11)、Q(Z10-Z12)、……、Q(Z20-Z21)、Q(Z21-Z22)、Q(Y4-Z22)为联络线所传输的交流电能量的无功的数量,且有方向性;Q(Y1-Z1)与Q(Z1-Y1)大小在联络线无故障点时相等,方向相反,无故障时可用Q(Z1-Y1)=-Q(Y1-Z1)来表示;
S(Y1-Z1)定义为(Y1-Z1)联络线上的视在功率,视在功率表达式S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1),且视在功率是有方向的,表达式为S(Y1-Z1)=-S(Z1-Y1),其视在功率大小计算公式为同理可定义其他联络线上的视在功率,联络线视在功率不遵守一维能量守恒定律,遵守二维能量守恒定律。
UY1、UY2、UY3、UY4、UZ5分别表示Y1、Y2、Y3、Y4、Z5等源点和中间点的实际测量电压。
3.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤2中的假设条件为:
(1)假设能测量出有功功率大小方向和无功功率大小方向,即有功功率大小方向和无功功率大小方向已知;
(2)本申请只考虑是单相的情况,因为实际情况是分别计算每相母线的有功和无功的交流电能量守恒,参数计算也是每相的参数计算,因此是单相的;
(3)假设中间点只有少数安装了电压测量元件元件而不是全部,比如例子中的Z5中间点;
(4)假设源点可以安装电压测量元件并同时安装了有功功率方向大小和无功功率方向大小元件,即S(Y1-Z1)=P(Y1-Z1)+jQ(Y1-Z1)交流电能量大小方向已知,目UY1已知;
(5)假设中间点消耗的有功和无功交流电能量大小方向已知,即SX(为各个中间点流出的有功和无功交流电能量)方向大小已知,即PX和QX大小方向是已知的。其中SX=PX+jQX,并且大部分时候PX是流出的是输出的,也有可能是输入的,QX有可能是输出的,也有可能是输入的;
(6)假设P(Z1-Z2)+jQ(Z1-Z2),和-P(Z2-Z1)-jQ(Z1-Z2)的意义是不同的,-个是Z1中间点发出的交流电能量,一个是Z2中间点接收的交流电能量;
(7)假设进行方向判断时联络线是无故障的,即各联络线能量只有线路线损上的损失,没有故障点损失。
4.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤3具体为:由假设条件可以知道,我们知道每条联络线的有功功率方向大小和无功功率方向大小,我们知道源点和装有电压元件的中间点的电压,我们可以列出以联络线参数为未知量的方程,具体方式如下:
在Z5点安装电压测量元件,将图形分为Z5、Z6、Z7、Z8、Y2和Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24等两个图形;
现在对Z5、Z6、Z7、Z8、Y2这个图形列方程,根据方程
其中UZ6、UZ7、UZ8、R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)为未知量;
其中UZ6、UZ7、UZ8可以用一个全网平均电压代替或用UZ5或UY2代替,并且误差很小,等到确定了网络联络线参数后,再将实际推算出来的电压代入,可以提高计算精度;
这样总共有8个未知量,形成2个八元一次方程组,其中X轴电压变量一个八元一次方程组,Y轴电压变量一个八元一次方程组,这样每一次方向判断结果代入后有2个八元一次方程组,那么Z5、Z6、Z7、Z8、Y2支路各个联络线上 4次方向判断结果就能有8个方程组,用计算机解出八个八元一次方程组,可求得R(Z5-Z6)、X(Z5-Z6)、R(Z6-Z7)、X(Z6-Z7)、R(Z7-Z8)、X(Z7-Z8)、R(Z8-Y2)、X(Z8-Y2)这几个未知量的值。
5.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤4具体为:对Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形进行分解;
我们可以看出每判断一次电能量方向时,也就是说在采样这个时间点,每个联络线传输的有功功率方向大小和无功功率方向大小已知,因此我们可以把Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个较为复杂的网络图形,按每两个加装电压测量元件的源点或中间点为一组对复杂图形进行分解;
分解图形的同时可以发现Z20、Z23、Z24这个支路的联络线无法进行联络线参数计算,因此,对于网络参数精确度要求较高的电网里,末端分支必须加装电压测量元件;
在Z24点加装电压测量元件后,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21、Z22、Z23、Z24、Y3、Y4这个图形可以分解为Y3、Z11、Z10、Z12、Z13、Z14、Z17、Z16、Z15、Z5图形,Y1、Z1、Z2、Z9、Z10、Z11、Y3图形,Y1、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5图形,Z24、Z23、Z20、Z21、Z22、Y4图形,Z5、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z23、Z24图形等五个图形;
重复权利要求1中的步骤3,可以对这五个图形中所有联络线参数进行计算。
6.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤4中所述复杂的网络可分割为包括一字型、T字型、十字型、五星型、六星型、七星型、八星型等基本图形网络,或两个或两个以上的基本图形网络组合而成的组合图形网络。
7.根据权利要求书6所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述一字型:除两个端点的中间点有两回联络线,许多两回联络线的中间点串联起来构成一字型基本网络,两个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源 点;
所述T字型:除三个端点外很多两回联络线的中间点之间连有一个三回联络线的中间点,三回联络线的中间点的第三个回路上也连有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,三个端点的中间点有可能是单联络中间点或单回路联络线中间点或源点,也有可能是源点;
所述十字型:除四个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个四回路联络线的中间点,四回路联络线的中间点的第三第四个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,四个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述五星型:除五个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个五回路联络线的中间点,五回路联络线的中间点的第三第四第五个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,五个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述六星型:除六个端点外很多两回路联络线的中间点之间有一个六回路联络线的中间点,六回路联络线的中间点的第三第四第五第六个联络线上也分别联有一定数量的两回路联络线的中间点或单回路联络线中间点或源点,六个端点的中间点有可能是单联络中间点,也有可能是源点;
所述六联络以上的图形同理可以确定七星型与八星型等;
拆分而成的图形应为基本图形,或应当为放射状组合图形;在某一个源点加装电压测量元件可以将图形进行拆分;这种拆分是没有重复联络线的拆分,在合适的点安装电压测量元件可以大量减少计算复杂程度。
8.根据权利要求书1所述的配电网参数计算方法,其特征在于,所述步骤4中较为复杂的中压配电网络参数计算方法,所应遵循的规则为:
(1)必须用加装电压测量元件的源点或中间点,来作为拆分图形的两个端点;
(2)为了精确测量网络参数,推荐末端分支必须加装电压测量元件;
(3)为了减少计算量,应当选取分解图形中,应当尽量选择中间点最少的一字型图形,这样可以减少计算的复杂程度;
(4)拆分图形后,不应当有剩余的联络线未进行参数计算。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310484430.0A CN103913623B (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 配电网参数计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310484430.0A CN103913623B (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 配电网参数计算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103913623A true CN103913623A (zh) | 2014-07-09 |
CN103913623B CN103913623B (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=51039461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310484430.0A Active CN103913623B (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 配电网参数计算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103913623B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104158186A (zh) * | 2014-08-24 | 2014-11-19 | 马善娟 | 一种配电网新型潮流分布计算精度提高方法 |
CN105576811A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-05-11 | 国网新疆电力公司经济技术研究院 | 采用四回一组交叉联络接线的配电网 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7818159B2 (en) * | 2006-08-22 | 2010-10-19 | Korea Electrotechnology Research Institute | Intelligent system and method for monitoring generator reactive power limit using machine model parameters |
KR20130004742A (ko) * | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 연세대학교 산학협력단 | 부하 모델링 방법 및 시스템 |
CN103023013A (zh) * | 2012-08-08 | 2013-04-03 | 清华大学 | 一种主动配电网三相潮流的计算方法 |
CN103049654A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-17 | 马善娟 | 一种物质或能量的传输方向的判别方法 |
CN103268421A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-28 | 马善娟 | 一种遵守二维守恒定律能量方向的判别方法 |
-
2013
- 2013-10-14 CN CN201310484430.0A patent/CN103913623B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7818159B2 (en) * | 2006-08-22 | 2010-10-19 | Korea Electrotechnology Research Institute | Intelligent system and method for monitoring generator reactive power limit using machine model parameters |
KR20130004742A (ko) * | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 연세대학교 산학협력단 | 부하 모델링 방법 및 시스템 |
CN103023013A (zh) * | 2012-08-08 | 2013-04-03 | 清华大学 | 一种主动配电网三相潮流的计算方法 |
CN103049654A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-17 | 马善娟 | 一种物质或能量的传输方向的判别方法 |
CN103268421A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-28 | 马善娟 | 一种遵守二维守恒定律能量方向的判别方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
万国成 等: "配电网可靠性评估的网络等值法模型研究", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104158186A (zh) * | 2014-08-24 | 2014-11-19 | 马善娟 | 一种配电网新型潮流分布计算精度提高方法 |
CN105576811A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-05-11 | 国网新疆电力公司经济技术研究院 | 采用四回一组交叉联络接线的配电网 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103913623B (zh) | 2017-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101627312B (zh) | 交流电量测量装置 | |
CN102801158B (zh) | 基于Pade近似的时滞电力系统特征值计算与稳定性判别方法 | |
CN103901273B (zh) | 电网谐波检测方法和电网谐波检测装置 | |
Yu et al. | An unscented particle filtering approach to decentralized dynamic state estimation for DFIG wind turbines in multi-area power systems | |
CN100444494C (zh) | 电力系统同调发电机组参数聚合方法 | |
CN101595390A (zh) | 同步相量测定装置及使用该装置的母线间相位角差测定装置 | |
CN102914718A (zh) | 基于响应成分和振荡特征辨识的低频振荡类型判别方法 | |
CN103913623A (zh) | 配电网参数计算方法 | |
CN202564962U (zh) | 三相三线不平衡负荷补偿装置 | |
CN102012456A (zh) | 一种无功功率测量方法 | |
CN103914738B (zh) | 一种配电网评估与网架优化分析方法 | |
CN110187239A (zh) | 一种基于直算法的低压配电网线损和偷漏电点的计算方法 | |
CN103560737B (zh) | 一种非正弦供电多相电机的磁势分析方法 | |
Cokkinides et al. | Visualization and characterization of stability swings via GPS-synchronized data | |
Zhang et al. | A sensitivity based simplified model for security constrained optimal power flow | |
CN101483343A (zh) | 以电网不对称运行和频率偏移信息辨识综合负荷等值马达方法 | |
CN102684211B (zh) | 三相三线不平衡负荷补偿装置及其控制方法 | |
Rens | Validation of popular nonsinusoidal power theories for the analysis and management of modern power systems | |
Tomašević et al. | Comparison of Different Techniques for Power System State Estimation | |
Chakrabortty | Estimation, analysis and control methods for large-scale electric power systems using synchronized phasor measurements | |
Tsebia et al. | Monitoring of Isolated Standalone Renewable Energy Systems | |
Du et al. | Research on Power Quality Monitoring Method of Distribution Network based on Intelligent Fusion Terminal | |
Kiio et al. | Formulation and performance evaluation of a linear hybrid state estimator model incorporating transmission lines, transformers and phase shifters | |
Li et al. | An Improved Harmonic Energy Measurement Algorithm Based on Instantaneous Reactive Power Theory | |
Acharya et al. | Spreadsheet Implementation for Optimization of Power Flow Network Problem: A Case Study of Kathmandu Valley |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |