CN105022931A - 一种直流电网计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流电网计算方法及装置，该方法包括：确定每个直流汇流条线路总输出功率，其中，线路总输出功率是每个直流汇流条向与其相连的所有线路流出的总功率；根据线路总输出功率、负载功率确定每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，负载是所述直流电网中的用电设备；根据每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并通过联合求解功率平衡方程组得到每个直流汇流条的电压。通过本发明，解决了相关技术在计算中存在系统误差并且不便于编程计算的问题，进而达到了提高计算准确性和计算效率的效果。

Description

一种直流电网计算方法及装置

技术领域

本发明涉及飞机电源系统设计领域，具体而言，涉及一种直流电网计算方法及装置。

背景技术

相关技术中，飞机直流电网计算方法基本流程如下：统计各汇流条负载水平、估算负载电流、计算线路压降；重复上述步骤对每条线路进行计算即可完成整个电网计算。图1是根据相关技术中的直流电路示意图，如图1所示，其主要计算流程如下：

当已知汇流条I的电压幅值为V_I、线路电阻为r。首先需要统计出汇流条II上总的负载功率P，此时电网计算目的是获取线路压降以及汇流条II上的电压幅值V_II。

(1)忽略线路损耗，估算线路的电流I。一般情况下飞机直流电网额定电压为28V，因此线路中电流大小约为

$I=\frac{P}{28}$

(2)根据线路电流和电阻计算线路压降ΔV，由欧姆定律可知

ΔV＝I×r

(3)根据始端电压和线路压降计算汇流条II的电压V_II

V_II＝V_I-ΔV

通过以上步骤就能得到给定负载水平时，单跟直流线路的压降以及线路末端电压，重复使用该过程即可完成整个飞机直流电网的计算工作。

可以看出，该方法在计算线路电流时首先忽略了线路损耗，并假设了线路电流为定值，因此会一定程度降低计算准确性；同时计算流程复杂，每计算一条线路都需要重复进行以上几个步骤；并且该方法是一种适用于人工计算的简化算法，不利于程序实现，当网络拓扑增大时计算量显著增加。

因此，常规飞机直流电网计算方法存在计算结果准确性低、计算流程复杂、人工计算量大等缺点。而随着计算机技术不断发展，对飞机直流电网进行精确计算称为可能。

发明内容

本发明提供了一种直流电网计算方法及装置，以至少解决存在一定系统误差，并且计算效率低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种直流电网计算方法，该方法包括：确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压。

优选地，根据如下公式确定所述每个直流汇流条的所述线路总输出功率:其中，P_i是所述线路总输出功率，V_i是第i个直流汇流条的电压值，V_j是与所述第i个直流汇流条相邻的至少一个直流汇流条的电压值，R_ij是所述第i个直流汇流条与所述第j个直流汇流条之间的线路电阻值。

优选地，根据所述线路总输出功率、所述负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程为：其中，P_Li是接在第i个直流汇流条上的负载功率，i＝1,2,……,n，n是系统中直流汇流条的个数。

优选地，在包含n个汇流条的直流系统中，根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到的所述功率平衡方程组为：

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}$

优选地，根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压包括：根据牛顿法求解所述功率平衡方程组，得到所述每个直流汇流条的电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种直流电网计算装置，包括：线路总功率计算模块，用于确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；功率平衡方程确定模块，用于根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；功率平衡方程组确定模块，用于根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压。

优选地，所述线路总功率计算模块还用于根据如下公式确定所述每个直流汇流条的所述线路总输出功率：其中，P_i是所述线路总输出功率，V_i是第i个直流汇流条的电压值，V_j是与所述第i个直流汇流条相邻的至少一个直流汇流条的电压值，R_ij是所述第i个直流汇流条与所述第j个直流汇流条之间的线路电阻值。

优选地，所述功率平衡方程确定模块确定的所述每个直流汇流条的功率平衡方程为：其中，P_Li是与第i个直流汇流条相连的负载功率，i＝1,2,……,n，其中n是直流汇流条的个数。

优选地，在包含n个汇流条的直流系统中，所述功率平衡方程组确定的所述功率平衡方程组为：

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}$

优选地，所述功率平衡方程组确定模块还包括电压确定单元，用于根据牛顿法求解所述

功率平衡方程组，得到所述每个直流汇流条的电压。

通过本发明，采用确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压，解决了相关技术中存在一定系统误差的问题，进而达到了提高计算准确性的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术中的直流电路示意图一；

图2是根据本发明实施例中的直流电路示意图一；

图3是根据本发明实施例中的直流电路示意图二；

图4是根据本发明实施例中的直流电路示意图三；

图5是根据本发明实施例的民机直流电网局部示意图；

图6是根据本发明实施例的直流电网计算方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提出了一种直流电网计算方法，该方法通过联立求解各汇流条功率平衡方程进行电网计算，避免了已有方法存在近似和简化的缺点，提高了计算结果准确性；同时便于程序编制，显著缩短了电网计算时间，避免了人工计算产生误差的可能性。该方法适用于各种电网构型以及不同负载模型下的直流电网计算问题，具有较高的实际应用价值。

图2是根据本发明实施例中的直流电路示意图一，如图2所示，在该直流线路中，已知该导线电阻为r，其两端汇流条编号分别为I和II，其电压幅值分别为V_I和V_II。

针对图2所示的直流电路，本发明实施例提供的直流电网计算方法可以通过步骤实现。

此时导线流过的电流大小为

$I_{I-II}=\frac{V_I-V_{II}}{R}---\left(1\right)$

则由汇流条I流向导线的功率为

P_I＝V_II_I-II  (2)

将(1)式代入(2)式展开可得

$P_I=V_I\·\frac{V_I-V_{II}}{R}---\left(3\right)$

由电路理论可知：当功率由汇流条流向导线时，(3)式计算结果为正；当功率由导线流向汇流条时，其计算结果为负。

图3是根据本发明实施例中的直流电路示意图二，如图3所示，该直流电路具有接有多根导线的汇流条i。图中与汇流条i相连的汇流条编号为k,l,……,m。并用j∈i表示这些与汇流条i连接的汇流条编号集合。

此时汇流条i向系统注入的功率应等于该汇流条向各条线路注入的功率之和，由(4)式可得该汇流条i向所有线路流入的总功率为

$P_i=V_i\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{V_i-V_j}{R_{ij}}---\left(4\right)$

式中：R_ij为汇流条i与j间的线路电阻。

将(4)式展开并整理如下

$P_i=V_i^2\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{1}{R_{ij}}-V_i\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{V_j}{R_{ij}}---\left(5\right)$

当连在汇流条i上的负载功率为P_Li时，根据能量守恒原理，负载功率和流向线路的功率之和应为零，即应满足

$P_{Li}+V_i^2\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{1}{R_{ij}}-V_i\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{V_j}{R_{ij}}=0---\left(6\right)$

此时，(6)式即为汇流条i的功率平衡方程。可以看出，在直流电网计算中每个汇流条都能得到(6)式所示的功率平衡方程，本方法将该方程作为电网计算的基本方程式，通过联立求解该方程组即可得完成电网计算。

图4是根据相关技术中的直流电路示意图三，图中节点0为调压点，电网计算目标是求解除调压点外其余n个汇流条电压值。

针对图4所示的直流电路示意图，本发明实例提供的直流电网计算方法可以通过以下步骤实现。

1)对于节点0，作为调压点该汇流条电压V在运行过程中基本不变，因此应作为已知量在电网计算中预先给定。

2)对于除调压点(节点0)以外的n个汇流条，此时电网计算待求量为这些流条的电压，因此共有n个待求量，将其按汇流条编号顺序排列为

x＝[V₁,V₂,…,V_n]^T  (7)

由(6)式可知，每个汇流条均可推导得到一个功率平衡方程，在包含n个汇流条的直流系统中，将其按汇流条编号次序排列为

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}---\left(8\right)$

由(7)式可知，此时待求的未知量个数等于n，而(8)式中的方程数也等于n，因此方程数等于待求量数。通过求解(8)式就能得到x向量中的各汇流条电压。

可以看出，此时直流电网计算问题已转化为一个非线性方程组的求解问题，当线路参数和负载大小给定时采用合适方法即可求解。

此时采用了牛顿-拉夫逊法对该方程组进行了求解。该方法是非线性方程计算的经典方法，它将非线性方程组的求解问题转化为反复对相应的线性方程求解的过程，该过程通常称为逐次线性化。将(8)式对各待求量求偏导数得到的线性化方程为

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔP}}_1\\ {\mathrm{\ΔP}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ΔP}}_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{H}_{11}& H_{12}& \mathrm{...}& H_{n1}\\ H_{21}& H_{21}& \mathrm{...}& H_{21}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ H_{n1}& H_{n1}& \mathrm{...}& H_{n1}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔV}}_1\\ {\mathrm{\ΔV}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ΔV}}_n\end{array}\right]---\left(9\right)$

式中：等式左项为功率不平衡量，n阶系数矩阵称为Jacobin矩阵，其计算公式为

$\left.\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔP}}_1=P_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ {\mathrm{\ΔP}}_2=P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ΔP}}_n=P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{r_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}---\left(10\right)$

$\left.\begin{array}{c}\begin{array}{c}{H}_{i,i}=\frac{\∂P_i}{\∂V_i}=-2V_i\underset{j\∈i}{\Σ}\frac{1}{R_{ij}}+\underset{j\∈i}{\Σ}{V}_j\frac{1}{R_{ij}}\\ \begin{array}{cc}{H}_{i,j}=\frac{\∂P_i}{\∂V_j}=V_i\frac{1}{R_{ij}}& (i\≠j)\end{array}\end{array}\end{array}\right\}---\left(11\right)$

根据牛顿-拉夫逊法计算流程可知，此时方程组计算步骤如下：

(1)给定各汇流条电压初值

$V^{\left(0\right)}={\[V_1^{\left(0\right)},V_2^{\left(0\right)},\mathrm{...},V_n^{\left(0\right)}\]}^T---\left(12\right)$

(2)利用(12)式中的电压初值按(10)式计算功率不平衡量

${\mathrm{\ΔP}}^{\left(0\right)}={\[{\mathrm{\ΔP}}_1^{\left(0\right)},{\mathrm{\ΔP}}_2^{\left(0\right)},\mathrm{...},{\mathrm{\ΔP}}_n^{\left(0\right)}\]}^T---\left(13\right)$

(3)利用(12)式中的电压初值按(11)式计算Jacobin矩阵各元素，得到(9)式所示的线性化方程。

(4)求解线性修正方程(9)式，得到此时的电压修正量

${\mathrm{\ΔV}}^{\left(0\right)}={\[{\mathrm{\ΔV}}_1^{\left(0\right)},{\mathrm{\ΔV}}_2^{\left(0\right)},\mathrm{...},{\mathrm{\ΔV}}_n^{\left(0\right)}\]}^T---\left(14\right)$

(5)修正电压初值

V⁽¹⁾＝V⁽⁰⁾-ΔV⁽⁰⁾  (15)

(6)将修正后的汇流条电压代入(10)式重新计算功率不平衡量，当功率不平衡量模值小于设定参数时认为计算结束并输出结果；否则令V⁽⁰⁾＝V⁽¹⁾返回第(2)步继续迭代计算。

图5是根据本发明实施例的民机直流电网局部示意图。此时设置节点0为调压点，直流电网额定电压为28V。

针对图5所示的示意图，本发明实施例提供的直流电网计算方法可以通过以下步骤实现。

(1)给定各汇流条电压初值，此时设定为V⁽⁰⁾＝[28,28,28,28,28,28,28,28]^T。

(2)利用此时电压初值按(10)式计算功率失配量

(3)由(11)式计算Jacobin矩阵，根据失配量ΔP⁽⁰⁾和Jacobin矩阵计算ΔV。

(4)修正电压为V⁽¹⁾＝V⁽⁰⁾-ΔV。

(5)将修正后的电压代入(10)式重新计算功率不平衡量，当不平衡功率小于1.0×10^-6时认为迭代结束并输出结果，否则令V⁽⁰⁾＝V⁽¹⁾返回第(2)步重新计算。

此时，给定图5网络中各汇流条负载和各线路参数如表1和表2所示。

表1

表2

当系统参数如表1和表2所示时，采用本实施例的方法电网计算结果如表3所示。

表3

将本方法所得结果代入图5进行验证：以汇流条8为例，结果中该汇流条电压为26.357V，汇流条6电压为27.968V，这两汇流条间电阻为0.02846欧姆。由电路理论可知，此时由线路流向汇流条8的功率为

$P=\frac{26.357\×(27.968-26.357)}{0.02846}=1492$

可以看出，此时由线路流向汇流条8的功率完全等于汇流条8上的负载功率，证明了本方法的准确性。由其它汇流条计算结果也能得到相同结论。

图6是根据本发明实施例的直流电网计算方法的流程图，如图6所示，该方法包括以下步骤：

步骤S602，确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；

步骤S604，根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；

步骤S606，根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压。

本发明实施例还提供了一种直流电网计算装置，包括：

线路总功率计算模块，用于确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；

功率平衡方程确定模块，用于根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；

功率平衡方程组确定模块，用于根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压。

其中，所述线路总功率计算模块还用于根据如下公式确定所述每个直流汇流条的所述线路总输出功率：其中，P_i是所述线路总输出功率，V_i是第i个直流汇流条的电压值，V_j是与所述第i个直流汇流条相邻的至少一个直流汇流条的电压值，R_ij是所述第i个直流汇流条与所述第j个直流汇流条之间的线路电阻值。

其中，所述功率平衡方程确定模块确定的所述每个直流汇流条的功率平衡方程为：其中，P_Li是与第i个直流汇流条相连的负载功率，i＝1,2,……,n，其中n是直流汇流条的个数。

其中，所述功率平衡方程组确定的所述功率平衡方程组为：

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}$

其中，所述功率平衡方程组确定模块还包括电压确定单元，用于根据牛顿法求解所述功率平衡方程组，得到所述每个直流汇流条的电压。

本发明实施例具有以下技术效果：本发明提出了一种飞机直流电网计算的新方法，从功率平衡的原理出发得出汇流条功率平衡方程式，并通过联立求解这些方程完成电网计算。由于在建模和计算过程中不存在简化和近似，因此该方法计算结果准确性高。其次，便于程序编制，显著节省了计算时间，同时避免了人工计算存在错误的可能性。第三，该方法灵活性高，可适用于各种构型的电网计算问题，并且可以结合不同的负载模型或者与其它系统交联分析，具有较高的实用价值。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流电网计算方法，其特征在于，包括：

确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；

根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；

根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解得到所述每个直流汇流条的电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定所述每个直流汇流条的所述线路总输出功率:其中，P_i是所述线路总输出功率，V_i是第i个直流汇流条的电压值，V_j是与所述第i个直流汇流条相连的至少一个直流汇流条的电压值，R_ij是所述第i个直流汇流条与所述第j个直流汇流条之间的线路电阻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述线路总输出功率、所述负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程为：其中，P_Li是接在第i个直流汇流条上的负载功率，i＝1,2,……,n，n是系统中直流汇流条的个数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到的所述功率平衡方程组：

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}$

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压，包括：根据牛顿-拉夫逊法求解所述功率平衡方程组，得到所述每个直流汇流条的电压。

6.一种直流电网计算装置，其特征在于，包括：

线路总功率计算模块，用于确定每个直流汇流条的线路总输出功率，其中，所述线路总输出功率是所述每个直流汇流条的向与其相连的所有线路流出的总功率；

功率平衡方程确定模块，用于根据所述线路总输出功率、负载功率确定所述每个直流汇流条的功率平衡方程，其中，所述负载是所述直流电网中的用电设备；

功率平衡方程组确定模块，用于根据所述每个直流汇流条的功率平衡方程得到功率平衡方程组，并根据所述功率平衡方程组联合求解所述每个直流汇流条的电压。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述线路总功率计算模块还用于根据如下公式确定所述每个直流汇流条向所述线路总输出功率:其中，P_i是所述线路总输出功率，V_i是第i个直流汇流条的电压值，V_j是与所述第i个直流汇流条相邻的至少一个直流汇流条的电压值，R_ij是所述第i个直流汇流条与所述第j个直流汇流条之间的线路电阻值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率平衡方程确定模块确定的所述每个直流汇流条的功率平衡方程为：其中，P_Li是接在第i个直流汇流条上的负载功率，i＝1,2,……,n，n是系统中直流汇流条的个数。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在包含n个汇流条的直流系统中，所述功率平衡方程组确定的所述功率平衡方程组为：

$\left.\begin{array}{c}{P}_{L1}+V_1^2\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{1}{R_{1j}}-V_i\underset{j\∈1}{\Σ}\frac{V_j}{R_{1j}}=0\\ P_{L2}+V_2^2\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{1}{R_{2j}}-V_i\underset{j\∈2}{\Σ}\frac{V_j}{R_{2j}}=0\\ .\\ .\\ .\\ P_{Ln}+V_n^2\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{1}{R_{nj}}-V_i\underset{j\∈n}{\Σ}\frac{V_j}{R_{nj}}=0\end{array}\right\}$

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述功率平衡方程组确定模块还包括电压确定单元，用于根据牛顿法求解所述功率平衡方程组，得到所述每个直流汇流条的电压。