CN108964027B - 基于电能路由器组网的功率路由方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电能路由器组网的功率路由方法及装置，其中，方法包括：根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径；根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布；根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力获取全网潮流分布；根据差异值对功率传输路径进行调整，以满足电网要求的功率实时平衡。该方法不依赖储能单元，直接对功率进行路由，实现提高电网功率传输能力、减小网络中最大电压偏移的目的，同时，相较于其他路径选择方法，采用该策略在路由过程中产生的损耗较低。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，特别涉及一种基于电能路由器组网的功率路由方法及装置。
背景技术
随着传统化石燃料的枯竭以及环保意识的增强，越来越多的可再生分布式电源通过电能路由器被接入电网中。分布式电源主要以微电网的形式接入主电网，可以与孤岛运行或与主电网并网运行。在交流微网中，接入分布式电源时除了需要控制电压电平以外，还需要保证分布式发电单元的同步，而在直流微网中，只需要调节电压即可。另一方面，大多数分布式电源的输出是直流形式的电能，大多数的家用电器也是采用直流电，减少中间的变换环节可以降低电能损耗和设备成本。因此直流电网可以更好地支持分布式电源的接入，降低电网控制复杂度，保证电网运行的安全可靠。
在以电能路由器和分布式电源组成的直流微电网中，存在大规模、频繁的信息与能量转移传输的现象，从而产生能量信息流的问题。传统的潮流优化问题中，通过配置各发电机组的出力来实现全网的经济运行。当各机组出力与各节点负荷已知时，由于电路定律的限制，网络中的潮流分布即可确定。然而在使用了电能路由器的直流微电网中，由于电能路由器可以实现电能的双向流动，全网的潮流分布变得完全可控，通过合适的控制策略可以进一步优化电网运行。
目前，国内外已经有了一些关于电能路由问题的研究。现有技术大多是异步传输，以电能包的形式对电能进行传输，直接类比互联网中的路由方法，以传输成本或路径长度作为每条线路的权重，再通过最短路径算法得到使指标最优的路径，进行电能传输。但这种方式需要大容量的储能单元，以实现能量传输的同步解耦，这是现阶段技术和成本上难以实现的，而且在储能单元充放电的过程中存在损耗。另外，采用这种方式需要大规模改造现有电网，需要为网络中的每一个节点增加储能单元。因此，本专利技术提出一种同步传输的方法，不依赖储能单元，直接对功率进行路由，在满足功率即时平衡的情况下，选择优化的传输路径以达到电网的优化运行。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种基于电能路由器组网的功率路由方法，该方法直接对功率进行路由，实现提高电网功率传输能力、减小网络中最大电压偏移的目的。同时，相较于其他路径选择方法，采用该策略在路由过程中产生的损耗较低。
本发明的另一个目的在于提出一种基于电能路由器组网的功率路由装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于电能路由器组网的功率路由方法，包括以下步骤：根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据所述各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径；根据所述损耗最小路径获取全网潮流分布，再根据日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，所述全网潮流分布优化全天电网调度，得到各机组出力曲线；以及根据所述每个时刻各发电机组的出力曲线、所述全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与所述日前预测负荷和所述可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以实现最优功率路由。
本发明实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法，通过为单个负荷节点与单个发电机组寻找损耗最小的功率传输路径，得到为各负荷搜索供电电源及功率传输路径的方法，从而得到全网潮流分布，再根据日前预测的负荷及可再生分布式电源的出力，为可调发电机组规划出力曲线，得到全天内各时刻全网潮流分布；根据实时负荷及可再生分布式电源出力与预测情况的差异，对功率传输路径进行局部调整，达到不依赖储能单元，直接对功率进行路由的目的，实现提高电网功率传输能力、减小网络中最大电压偏移的目的。同时，相较于其他路径选择方法，采用该策略在路由过程中产生的损耗较低。。
另外，根据本发明上述实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述损耗增加量包括线路损耗和路由器损耗，其中，
所述线路损耗为：
Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，
所述路由器损耗为：
Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)，
其中，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述搜索负荷与电源之间损耗最小路径均采用SPFA算法和DFS算法，包括：通过一个队列保持待松弛的点，对每个出队的点依次遍历每个与其有边相邻的点，若所述点松弛，且所述点不在队列中，则将所述点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述结合所述损耗最小路径，根据日前预测负荷获得全网电流分布，再根据可再生分布式电源的出力，得到每个时刻各发电机组的出力曲线及全网电流分布，采用优化方法，进而得到全天全网潮流分布，包括：获取所述各机组的目标容量，将各节点按负荷大小由大到小进行排序依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，以得到网络中的所述潮流分布以及所述各机组的真实出力；根据各机组的所述真实出力计算总成本，且通过遗传算法对所述总成本进行优化，得到精确的网络中的所述潮流分布以及所述各机组的真实出力。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对功率传输路径进行调整，进一步包括：获取负荷节点的实际需求情况；如果所述当前负荷大于预测负荷，则在预测的潮流分布的基础上，从所述电源传输功率至负荷处，并为所述功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要；若实际负荷小于预测负荷，则预测的传输功率过多，找到一条从电源到负荷的路径，并在减少这部分功率之后，网络的总损耗减少至最低。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于电能路由器组网的功率路由装置，包括：损耗最小路径获取模块，根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据所述各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径；排序模块，用于根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布；全网潮流分布获取模块，用于根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布；调整优化模块，根据所述每个时刻各发电机组的出力曲线、所述全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与所述日前预测负荷和所述可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以实现电网功率平衡。
本发明实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置，通过为单个负荷节点与单个发电机组寻找损耗最小的功率传输路径，得到为各负荷搜索供电电源及功率传输路径的方法，从而得到全网潮流分布，再根据日前预测的负荷及可再生分布式电源的出力，为可调发电机组规划出力曲线，得到全天各时刻全网潮流分布；根据实时负荷及可再生分布式电源出力与预测情况的差异，对功率传输路径进行局部调整，达到不依赖储能单元，直接对功率进行路由的目的，具有降低电网损耗的优点，以实现全网经济运行的目的。
另外，根据本发明上述实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述损耗增加量包括线路损耗和路由器损耗，其中，
所述线路损耗为：
Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，
所述路由器损耗为：
Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)，
其中，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述损耗最小路径获取模块采用SPFA算法和DSF算法，包括：通过一个队列保持待松弛的点，对每个出队的点依次遍历每个与其有边相邻的点，若所述点松弛，且所述点不在队列中，则将所述点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。
进一步地，在本发明的一个实施例中，获取所述各机组的目标容量，将各节点按负荷大小由大到小进行排序；依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，以得到网络中的所述潮流分布以及所述各机组的真实出力；根据各机组的所述真实出力计算总成本，且通过遗传算法对所述总成本进行优化，得到精确的网络中的所述潮流分布以及所述各机组的真实出力。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述调整优化模块用于获取负荷节点的实际需求情况，如果所述当前负荷大于预测负荷，则在预测的潮流分布的基础上，需要从所述电源传输功率至负荷处，并为所述功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要；若实际负荷小于预测负荷，则预测的传输功率过多，找到一条从电源到负荷的路径，并在减少这部分功率之后，网络的总损耗减少至最低。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的直流配电网的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的最短路径搜索流程图；
图4为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的单个负荷供电电源及功率传输路径搜索流程图；
图5为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的SPFA算法流程图；
图6为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的DFS算法流程图；
图7为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的日前规划流程图；
图8为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的日内调整流程图；
图9为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于电能路由器组网的功率路由方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于电能路由器组网的功率路由方法。
图1为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法的流程图。
如图1所示，该基于电能路由器组网的功率路由方法包括以下步骤：
总体来说，在本发明的一个实施例中，如图2所示，首先，提出单个负荷至供电电源的功率路由方法，为单个负荷节点与单个发电机组寻找损耗最小的功率传输路径，损耗包括线路损耗与路由器损耗两部分；然后，根据日前预测的负荷及可再生分布式电源的出力，为可调发电机组规划出力曲线，得到全网潮流分布；最后，根据实时负荷及可再生分布式电源出力与预测情况的差异，对功率传输路径进行局部调整。
具体而言，在步骤S101中，根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径；
在本发明的一个实施例中，由于电能路由器的存在，使得电网中的潮流分布不再唯一，可以通过控制各节点的电能路由器来对功率传输路径进行人为选择。对于单个负荷节点与单个电源之间的路径选择，其优化目标是损耗最小。因此，采用最短路径算法，将传输目标功率带来的损耗增加量作为各线路的权重，以此来搜索负荷与电源之间损耗最小的路径。
在本发明的一个实施例中，计算权重矩阵，其中，权重矩阵为各线路上的损耗增加量，分为两部分，一是线路损耗，二是路由器损耗，可设为P：
Δpij＝Δploss_line+Δploss_router，
计算线路损耗时，假设各线路上增加的电流相同，计算传输电流前后的损耗差异。实际上，由于传输功率的过程中存在损耗，且每条线路末端电压需要保持不变，因此各线路上的实际电流与前级有关。若采用实际电流来计算损耗，则无法计算权重矩阵，只有通过遍历所有路径的方式来寻找损耗最小的路径，计算量太大。通过计算可以知道，实际电流减少的非常小，且基本不影响最后路径的选择，因此，我们在选择路径时先不考虑线路上的损耗引起的电流减少，假设各线路上增加的电流相同，找到最短路径后，再根据真实情况计算全网的潮流分布情况。需要说明的是，区别与互联网中的路由问题，由于相向潮流可以抵消，可能存在负权重的情况，即线路上的损耗减小。线路的损耗增量与传输方向有关，若为传输方向与原电流方向相同，该线路权重为正，若为反向，则权重可能为正，也可能为负。
Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，
计算路由器损耗时，同样忽略传输过程中的损耗，每条线路上传输的功率相同，则经过一个路由器之后剩余的功率为传输功率乘以路由器效率，以两者之差作为路由器损耗。
Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)
其中，在上述公式中，Iij为线路ij上原来的电流，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小。
进一步地，在本发明的一个实施例中，进行最短路径搜索，具体为：
如图3和图4所示，得到各线路的权重之后，通过最短路径算法搜索损耗最小的路径。
可以理解的是，选用SPFA算法来搜索最短路径，该算法效率较高，且可以解决带负权重的网络的最短路径问题，同时可以判断网络中是否存在负环，但不能处理这类问题。对于存在负环的网络，采用深度优先搜索算法(DFS算法)，遍历两点之间的所有路径(每个节点只经过一次)，计算每条路径的权值，从中找出最短路径。
SPFA算法的具体做法是用一个队列保持待松弛的点，然后对于每个出队的点依次遍历每个与它有边相邻的点，如果该点可以松弛，并且该点不在队列中，则将该点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。若一个点的入队次数超过网络中的节点数，则说明网络中存在负权环。SPFA算法流程图如图5所示。
DFS算法的思想是从一个顶点出发，沿着一条路径一直走到底，如果发现不能到达目标解，则返回到上一个节点，然后从另一条路开始走到底，最后可以得到两点之间的路径。DFS算法的流程图如图6所示。
在步骤S102中，根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布。
在步骤S103中，根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布。
具体而言，传统日前规划是根据预测的负荷情况，通过控制各发电机组的出力情况，来达到全网的经济运行，且由于电路自身的物理约束，潮流分布是确定且唯一的。现在功率传输路径可以通过电能路由器进行人为控制，所以我们结合传统的最优潮流方法与最短路径方法，对每个时刻各发电机组进行出力规划，利用电能路由器组网功率路由可以提高功率传输能力的优点的同时，实现全网经济运行。
如图7和图8所示，在本发明的一个实施例中，对一个基于电能路由器组网的直流配电网，首先，我们给定各机组的容量，然后，将各节点按负荷大小由大到小进行排序，依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，从而得到网络中的潮流分布以及各机组的真实出力。根据各机组的真实出力计算总成本，然后采用遗传算法对总成本进行优化。
我们的目的是让总的运行费用降到最低，同时使得在该费用情况下电网的损耗降低，运行费用包括燃料费用、开机费用和停机费用，可以描述为：
其中，F为总的运行费用，SNG为机组的集合，T为总时间段，cu为开机费用，cd为停机费用，C(P(t))为燃料费用，为有功出力P(t)的多项式，这里取二阶，即Ci(Pi(t))＝ai+biPi(t)+ciPi 2(t)。
在步骤S104中，根据每个时刻各发电机组的出力曲线、全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与日前预测负荷和可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以实现电网功率实时平衡。
具体而言，在本发明的一个实施例中，由于实际负荷情况与可再生分布式电源的出力情况可能会与预测情况有所差别，我们需要在日前规划的出力曲线与潮流分布的基础上进行调整。调整时只考虑使损耗尽量少，不再大幅改变发电机组的出力曲线以实现最经济的运行方式。采用的调整方法是对相差部分搜索路径和电源，只需要调整部分机组的出力及部分线路上的潮流分布，计算较为简单。搜索路径和电源的方法与第一部分中的功率路由方法相同。日内调整步骤如图7所示。
首先，分析可再生分布式电源的出力情况，若其实际出力小于预测出力，则说明目前的出力情况不能满足预测负荷的需求。为了不大幅度改变全网的潮流分布，不需要对所有路由器重新进行控制，选择从其他电源传输缺少的这部分功率到该电源以补偿其自身的出力不足。
然后，分析负荷节点的实际需求情况。若实际负荷大于预测负荷，意味着在预测的潮流分布的基础上，还需要从电源传输一定功率到负荷处，此时直接为这部分缺少的功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要即可。若实际负荷小于预测负荷，则说明预测的传输功率过多，需要减少一部分，此时我们需要找一条从电源到负荷的路径，使得减少了这部分功率之后，网络的总损耗减少得最多。由于线路的权重就是损耗的变化量，此时只需要将传输的电流设为负值，以同样的方法寻找最短路径即可。
本发明实施例的基于电能路由器组网的功率路由方法，通过为单个负荷节点与单个发电机组寻找损耗最小的功率传输路径，并根据日前预测的负荷及可再生分布式电源的出力，为可调发电机组规划出力曲线，得到全网潮流分布；根据实时负荷及可再生分布式电源出力与预测情况的差异，对功率传输路径进行局部调整，达到不依赖储能单元，直接对功率进行路由的目的，具有降低电网损耗的优点，以实现全网经济运行的目的。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于电能路由器组网的功率路由装置。
图9为根据本发明一个实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置的结构示意图。
如图9所示，该基于电能路由器组网的功率路由装置10包括：损耗最小路径获取模块100、排序模块200，全网潮流分布获取模块300和调整优化模块400。
其中，损耗最小路径获取模块100用于根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径。排序模块200用于根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布。全网潮流分布获取模块300根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布。调整优化模块400用于根据每个时刻各发电机组的出力曲线、全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与日前预测负荷和可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以实现最优功率路由。该装置可以直接对功率进行路由，具有降低电网损耗的优点，以实现全网经济运行的目的。
进一步地，在本发明的一个实施例中，损耗增加量包括线路损耗和路由器损耗，其中，
线路损耗为：
Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，
路由器损耗为：
Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)，
其中，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小。
进一步地，在本发明的一个实施例中，损耗最小路径获取模块100采用SPFA算法，包括：通过一个队列保持待松弛的点，对每个出队的点依次遍历每个与其有边相邻的点，若点松弛，且点不在队列中，则将点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。
进一步地，在本发明的一个实施例中，排序模块200，用于获取各机组的目标容量，将各节点按负荷大小由大到小进行排序，依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，以得到网络中的潮流分布以及各机组的真实出力。日前规划模块根据全网电流分布、预测的各时刻各节点负荷及出力，得到各机组的真实出力计算总成本，且通过遗传算法对总成本进行优化，以得到精确的网络中的潮流分布以及各机组的真实出力。
进一步地，在本发明的一个实施例中，全网潮流分布获取模块300用于获取负荷节点的实际需求情况，如果当前负荷大于预测负荷，则在预测的潮流分布的基础上，需要从电源传输功率至负荷处，并为功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要；若实际负荷小于预测负荷，则预测的传输功率过多，找到一条从电源到负荷的路径，并在减少这部分功率之后，网络的总损耗减少至最低。
需要说明的是，前述对基于电能路由器组网的功率路由方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置，此处不再赘述。
本发明实施例的基于电能路由器组网的功率路由装置，通过为单个负荷节点与单个发电机组寻找损耗最小的功率传输路径，并根据日前预测的负荷及可再生分布式电源的出力，为可调发电机组规划出力曲线，得到全天各时刻全网潮流分布；根据实时负荷及可再生分布式电源出力与预测情况的差异，对功率传输路径进行局部调整，达到不依赖储能单元，直接对功率进行路由的目的，实现提高电网功率传输能力、减小网络中最大电压偏移。同时，相较于其他路径选择方法，采用该策略在路由过程中产生的损耗较低。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种基于电能路由器组网的功率路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据所述各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径，所述损耗增加量包括线路损耗和路由器损耗，其中，所述线路损耗为：Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，所述路由器损耗为：Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)，其中，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小，Iij为线路ij上原来的电流，Pdemand为满足负荷供电需要该线路额外传输功率的大小；
根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布；
根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布；以及
根据所述每个时刻各发电机组的出力曲线、所述全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与所述日前预测负荷和所述可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以实现电网功率实时平衡。
2.根据权利要求1所述的基于电能路由器组网的功率路由方法，其特征在于，所述获取负荷与电源之间损耗最小路径均采用SPFA算法和DFS算法，包括：
通过一个队列保持待松弛的点，对每个出队的点依次遍历每个与其有边相邻的点，若所述出队的点松弛，且所述出队的点不在队列中，则将所述出队的点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。
3.根据权利要求1所述的基于电能路由器组网的功率路由方法，其特征在于，所述根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布，包括：
获取所述各发电机组的目标容量，将各节点按负荷大小由大到小进行排序；
依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，以得到网络中的所述潮流分布以及所述各发电机组的真实出力；
根据各发电机组的所述真实出力计算总成本，且通过遗传算法对所述总成本进行优化，得到精确的网络中的所述潮流分布以及所述各发电机组的真实出力。
4.根据权利要求1所述的基于电能路由器组网的功率路由方法，其特征在于，所述对功率传输路径进行调整，进一步包括：
获取负荷节点的当前负荷；
如果所述当前负荷大于预测负荷，则在预测的潮流分布的基础上，从所述电源传输功率至负荷处，并为所述功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要；
若当前负荷小于预测负荷，则预测的传输功率过多，找到一条从电源到负荷的路径，并在减少这部分功率之后，网络的总损耗减少至最低。
5.一种基于电能路由器组网的功率路由装置，其特征在于，包括：
损耗最小路径获取模块，根据传输目标功率生成的损耗增加量得到各线路的权重，并根据所述各线路的权重通过最短路径算法获取负荷与电源之间的损耗最小路径，所述损耗增加量包括线路损耗和路由器损耗，其中，所述线路损耗为：Δploss_line＝(Iij+ΔI)2·Rij-Iij 2·Rij，所述路由器损耗为：Δploss_router＝(1-eff)·Urated·(|Iij+ΔI|-|Iij|)，其中，Rij为线路ij上的直流电阻，Urated为线路额定电压，eff为路由器效率，ΔI＝Pdemand/Urated为需要传输的电流大小，Iij为线路ij上原来的电流，Pdemand为满足负荷供电需要该线路额外传输功率的大小；
排序模块，用于根据路径搜索方法，将电网中负荷节点由大到小排序，依次为所有负荷搜索损耗最小的供电电源及传输路径，形成全网的供电电源出力分布和功率传输路径分布；
全网潮流分布获取模块，用于根据全网功率路由方法、日前预测负荷和可再生分布式电源的出力得到每个时刻各发电机组的出力曲线，并获取全网潮流分布；
调整优化模块，根据所述每个时刻各发电机组的出力曲线、所述全网潮流分布、当前负荷和当前可再生分布式电源出力与所述日前预测负荷和所述可再生分布式电源的出力的差异值对功率传输路径进行调整，以快速实现电网平衡。
6.根据权利要求5所述的基于电能路由器组网的功率路由装置，其特征在于，所述损耗最小路径获取模块采用SPFA算法和DFS算法，包括：
通过一个队列保持待松弛的点，对每个出队的点依次遍历每个与其有边相邻的点，若所述出队的点松弛，且所述出队的点不在队列中，则将所述出队的点加到队尾，如此迭代，直到队列为空。
7.根据权利要求5所述的基于电能路由器组网的功率路由装置，其特征在于，所述排序模块，还用于：
获取所述各发电机组的目标容量，将各节点按负荷大小由大到小进行排序；
依次为各节点搜索损耗最小的电源与路径，以得到网络中的所述潮流分布以及所述各发电机组的真实出力；
根据各发电机组的所述真实出力计算总成本，且通过遗传算法对所述总成本进行优化，得到精确的网络中的所述潮流分布以及所述各发电机组的真实出力。
8.根据权利要求5所述的基于电能路由器组网的功率路由装置，其特征在于，所述调整优化模块用于获取负荷节点的当前负荷，如果所述当前负荷大于预测负荷，则在预测的潮流分布的基础上，需要从所述电源传输功率至负荷处，并为所述功率寻找损耗最小的路径以满足实际需要；若当前负荷小于预测负荷，则预测的传输功率过多，找到一条从电源到负荷的路径，并在减少这部分功率之后，网络的总损耗减少至最低。
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