CN112016833B - 电力网络的线损获取方法、装置、计算机设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及配电网技术领域,提供了一种电力网络的线损获取方法、装置、计算机设备和存储介质。本申请可提升电力网络的线损获取的实时性和准确性。该方法包括:通过获取电力网络的开关信息和能耗信息,根据FTU开关信息,按照广度优先算法遍历电力网络的节点及分支,获得电力网络的实时拓扑网络,并获取节点以及支路各自对应的电气参数,根据获得的电力网络的电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。
Description
技术领域
本申请涉及配电网技术领域,特别是涉及一种电力网络的线损获取方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着配电网技术的发展,配电网的结构越来越复杂。配电网的电能传输的过程中,电能通过输电线路时会产生能量损耗,为了减少损耗,提高电能传输效率,通常需要获取配电网的相关参数信息,对线路损耗进行计算。
目前的技术中,供电部门通常会抄表统计供售电量,根据供售电量进行线损的计算,工作量大,而且数据准确性较低。
发明内容
基于此,有必要针对目前技术中存在的电力网络的线损获取的准确性低的技术问题,提供一种电力网络的线损获取方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种电力网络的线损获取方法,所述方法包括:
获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;
根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;
获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;
根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的综合损耗。
在其中一个实施例中,所述根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络,包括:
获取所述电力网络的节点以及支路的第一FTU开关信息;
若不存在与所述第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取所述第一FTU开关信息和对应的属性信息,并停止对所述第一FTU开关信息所在支路的搜索;若存在与所述第一FTU开关信息相连接的所述第二FTU开关信息,获取所述第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息;
根据所述第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息,获得所述电力网络的FTU开关拓扑结构;
根据所述FTU开关拓扑结构,按照广度优先算法遍历所述电力网络,获得按层级分布的所述电力网络的所述节点以及支路;
根据所述节点以及支路,获得所述电力网络的实时拓扑网络。
在其中一个实施例中,所述获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数,包括:
根据所述能耗信息,获取所述实时拓扑网络的各个支路的电流;
根据预先设置的电压值、所述能耗信息和各个支路的所述电流,获得各个节点对应的电压;
根据所述电流和电压进行线路潮流计算,获得所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数。
在其中一个实施例中,所述根据所述电流和电压进行线路潮流计算,获得所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数之前,所述方法还包括:
获取各个节点的所述电压对应的电压修正量;
若各个节点所述电压修正量的最大值小于预设阈值,执行根据所述电流和电压获得所述电气参数的步骤;
若所述电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,更新所述实时拓扑网络后,根据更新后的所述实时拓扑网络,获得各个节点以及支路各自对应的新的电压和电流。
在其中一个实施例中,所述根据所述电气参数和能耗信息,获得所述电力网络的综合损耗,包括:
根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗;
将所述线路损耗和所述变压器损耗求和,获得所述电力网络的综合损耗。
在其中一个实施例中,所述根据所述电气参数和能耗信息,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗,包括:
根据所述电气参数和所述能耗信息中的电阻和电抗,获得所述电力网络的各个节点的有功损耗和无功损耗,根据各个节点的所述有功损耗和所述无功损耗,获得所述电力网络的线路损耗;
根据所述电气参数和所述能耗信息中的变压器损耗信息,获得所述电力网络的变压器的固定电能损耗和可变电能损耗;根据所述固定电能损耗和可变电能损耗,获得所述电力网络的变压器损耗。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取所述电力网络的售电量信息;
根据所述电力网络的综合损耗和所述售电量信息,获得所述电力网络的线损率。
一种电力网络的线损获取装置,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;
拓扑网络获取模块,用于根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;
电气参数获取模块,用于获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;
综合损耗获取模块,用于根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的综合损耗。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的综合损耗。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的综合损耗。
上述电力网络的线损获取方法、装置、计算机设备和存储介质,终端通过获取电力网络的开关信息和能耗信息,根据FTU开关信息,按照广度优先算法遍历电力网络的节点及分支,获得电力网络的实时拓扑网络,并获取节点以及支路各自对应的电气参数,根据获得的电力网络的电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。上述方案,通过FTU开关信息确定电力网络的馈线边界,确定电力网络的实时拓扑网络,进而得到电力网络的综合损耗,提高了获得电力网络综合损耗准确性,根据实时拓扑网络确定节点以及支路的电气参数进而确定综合损耗,进一步提高了获得综合损耗的实时性和效率。
附图说明
图1为一个实施例中电力网络的线损获取方法的应用环境图;
图2为一个实施例中电力网络的线损获取方法的流程示意图;
图3为一个实施例中电力网络的线损获取方法的流程示意图;
图4为一个实施例中电力网络的线损获取装置的结构框图;
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,本发明实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请提供的电力网络的线损获取方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。终端102可以从本地存储或服务器104获取电力网络中包含的FTU开关信息和能耗信息,处理FTU开关信息以及能耗信息,获得电力网络的电气参数,并获得综合损耗。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电力网络的线损获取方法,以该方法应用于图1的终端102为例进行说明,包括以下步骤:
步骤S201,获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息。
其中,FTU(Feeder Terminal Unit,馈线开关监控终端)是联络开关的开关监控装置,与配电自动化主站通信,提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息,包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令,对配电设备进行调节和控制。FTU开关信息可以包括联络开关的开关状态。在进行电力网络的拓扑识别时,可以结合开关的开合状态等实时数据,确定电力网络设备的拓扑结构以及带电情况,以便实时处理开关状态的变更,形成新的配网拓扑结构。当配电网发生故障或负荷转移操作时,常常引起联络开关位置变化,联络开关作为馈线的边界,是区分相邻馈线的依据,其位置的改变,会引起馈线拓扑发生变化。因此,结合FTU开关信息,可以对电力网络的联络开关信息进行关联,获得电力网络的实时拓扑结构。电力网络的能耗信息可以包括电力网络的线路阻抗、负荷节点的有功功率、无功功率、电压、电流、变压器参数等。
具体实现中,终端102可以从本地存储或服务器104获取电力网络的FTU开关信息和能耗信息。
步骤S202,根据FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历电力网络,获得电力网络的实时拓扑网络。
其中,FTU开关信息可以用于确定电力网络馈线拓扑范围的边界。广度优先搜索算法(Breadth First Search,BFS)是一种图的搜索算法,系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。在进行电网拓扑分析时,可以将电力系统中的设备抽象成节点以及支路,整个电力网络由节点和支路组成,从而形成图的数据结构,可以用树结构表示。对电力网络的设备可以将其抽象为拓扑图中的相应结构,包括节点、开关、馈线、馈线段、线路、支路等,确定电力网络上的设备和设备之间连接和层级关系后,可以得到电力网络的实时拓扑结构。
具体实现中,终端102可以根据获取到的FTU开关信息,确定电力网络的馈线边界。通过广度优先搜索算法遍历电力网络,以确定电力网络在FTU开关信息确定的馈线边界范围上的设备拓扑网络,得到该电力网络的实时拓扑网络。
步骤S203,获取实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数。
其中,实时拓扑网络包括网络节点以及支路,节点可以是由电力网络的设备抽象后显示在拓扑网络上,支路可以是供电系统的一部分,电路的支路可以是电路中能通过同一电流的每个分支。电气参数可以包括节点以及支路的电压、电流、容量、功率、额定损耗等。
具体实现中,终端102可以根据实时拓扑网络的上的节点以及支路的分布情况,确定节点以及支路在当前的实时拓扑网络下,各自对应的电气参数。
步骤S204,根据电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。
其中,电力网络的综合损耗可以是电能从发电厂传输到客户的一系列过程中,在输电、变电、配电盒营销等各环节的电能损耗和损失。电力网络的综合损耗与电力网络的设备和线路有关,而电力网络的设备和线路的相关参数可以通过电力网络的电气参数和能耗信息获得,因此,可以通过电力网络的电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。
具体实现中,终端102可以根据获得的电力网络的节点以及支路各自对应的电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。
上述电力网络的线损获取方法中,通过获取电力网络的开关信息和能耗信息,根据FTU开关信息,按照广度优先算法遍历电力网络的节点及分支,获得电力网络的实时拓扑网络,并获取节点以及支路各自对应的电气参数,根据获得的电力网络的电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。上述方案,以通过FTU开关信息确定电力网络的馈线边界,确定电力网络的实时拓扑网络,进而得到电力网络的综合损耗,提高了获得电力网络综合损耗准确性,根据实时拓扑网络确定节点以及支路的电气参数进而确定综合损耗,进一步提高了获得综合损耗的实时性和效率。
在一个实施例中,步骤S202中确定根据FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历电力网络,获得电力网络的实时拓扑网络的步骤包括:
获取电力网络的节点以及支路的第一FTU开关信息;若不存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息和对应的属性信息,并停止对第一FTU开关信息所在支路的搜索;若存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息;根据第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息,获得电力网络的FTU开关拓扑结构;根据FTU开关拓扑结构,按照广度优先算法遍历电力网络,获得按层级分布的电力网络的节点以及支路;根据节点以及支路,获得电力网络的实时拓扑网络。
本实施例中,终端102可以根据FTU开关信息确定电力网络的馈线边界。终端102在进行电力网络拓扑搜索时,可以获得电力网络节点以及支路的第一FTU开关信息,根据第一FTU开关信息向其一侧的相邻开关处查询相应的第一FTU开关信息,监察该FTU监控的联络开关的属性、状态及是否有相邻开关。若通过第一FTU开关信息向一侧相邻的开关处查询到的是电源开关或者不是电源开关但没有其他相邻联络开关存在,则将第一FTU开关信息对应的开关属性及其状态信息返回并更新开关的拓扑网络,且停止对该第一FTU开关该侧的支路的搜索。若在第一FTU开关的该侧存在第二FTU开关信息,则将第二FTU开关信息以及对应的开关属性返回并更新开关的拓扑网络,并根据从第二FTU开关信息的一侧继续进行查询所连接的开关以及下一级开关的属性,直至查询到的是电源开关或者不是电源开关但没有其他相邻联络开关存在为止。根据查询到的FTU开关信息和对应的联络开关的属性信息,形成电力网络的FTU开关拓扑结构。电力网络的开关位置的变化,会引起FTU开关拓扑结构的变化,进而引起电力网络的实时拓扑网络动态变化。
终端102根据FTU开关拓扑结构,确定电力网络的馈线边界后,可以构造电力网络的拓扑结构模型,该拓扑结构模型的数据输入结构包括:节点结构体{节点号,节点有功功率,节点无功功率},支路结构体{支路首端节点号,支路末端节点号,支路电阻,支路电抗}。终端可以根据广度优先算法对按照FTU开关拓扑结构确定的电力网络的馈线边界对电力网络的节点以及支路进行层次遍历,以获得按层级分布的电力网络的节点和支路。其中,层级可以是根据广度优先算法遍历时节点和支路之间连接关系确定。广度优先算法的基本步骤如下:在给定图G=(V,E)和一个特定的源节点VS的情况下,广度优先算法可以系统地探索G中的边,以便发现可从VS到达的所有节点。先访问首个节点VS,而后依次访问VS所有未被访问的相邻节点VS+1,标为已访问状态,并计算VS到所有这些可达节点之间的距离;其次按照VS+1,VS+2,...VS+n的顺序,依次访问每个节点的所有未被访问的相邻节点,并标记为已访问状态,以此类推,直到图中满足一定条件的所有支路都被遍历为止。同时,该搜索算法生成一棵根节点为VS,包括所有VS的可达节点的广度优先树。对从VS可达的任意节点VS+i,广度优先树中从VS到VS+i的路径对应于图G中从VS到VS+i的一条最短路径,即包含最少边数的路径。也就是说,产生的广度优先树可能会有所不同,但广度优先算法遍历得到的VS到各点的路径总和d是相等的。另外,BFS通过利用队列的先进先出特点加以实现,具体步骤如下:步骤1:初始节点VS压入队列Queue;步骤2:当队列Queue非空时转步骤3,否则算法结束;步骤3:弹出队首节点VS,并标记VS为已被访问visited(VS)=true;步骤4:查找节点VS所有的相邻节点Vnext,若Vnext未被访问过visited(Vnext)=fals,则将Vnext压入队列Queue;步骤5:转步骤2。
在获得电力网络的节点以及支路,以及连接关系之后,终端可以生成电力网络的实时拓扑网络。实时拓扑网络可以是与FTU开关拓扑结构相对应的电力网络的拓扑网络,当电力网络的联络开关位置变化,会因为FTU开关拓扑结构变化,对应的电力网络的实时拓扑网络也会变化。
上述实施例的方案,终端通过FTU开关信息,获得FTU开关拓扑结构,并根据FTU开关拓扑结构确定的电力网络馈线边界,通过广度优先算法获得电力网络的节点以及支路,并最终获得电力网络的实时拓扑网络,提升了获取电力网络拓扑网络的实时性和准确性。
在一个实施例中,步骤S203中确定获取实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数的步骤包括:
根据能耗信息,获取实时拓扑网络的各个支路的电流;根据预先设置的电压值、能耗信息和各个支路的电流,获得各个节点对应的电压;根据电流和电压进行线路潮流计算,获得实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数。
本实施例中,终端102根据获取到的电力网络的能耗信息中的电压、电流、节点功率,根据实时拓扑网络的各个节点和支路分布的关系,获得流经各个支路的电流。具体实现中,终端102可以从实时拓扑网络的第一层节点开始,根据基尔霍夫电流定律求支路上的电流,其中,为节点的总功率;和Uj分别为节点j的电压及相应的幅值。获得第一层支路上的电流之后,可以从第二层开始逐层计算下一个节点的注入电流,由基尔霍夫电流定律,节点注入电流应与节点流出电流之和相等,根据上述步骤,可以获得实时拓扑网络的所有节点支路的电流。
终端102可以根据预先设置的电压值、获得的能耗信息中的阻抗以及获得的各个支路的电流,从实时拓扑网络的首节点开始,按照公式依次求得各个节点的电压,其中i为前节点;j为后节点;Zij为节点i、j间支路的阻抗。
线路潮流是电力系统运行时,电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷分布于电力网中。线路潮流计算是计算电能在电力网络传输中,被负荷消耗的过程中,电能流经的线路和各节点的电压等电气参数。终端102可以根据获得的实时拓扑网络的支路电流和节点的电压进行线路潮流计算,以获得实时拓扑网络中节点有自己支路各自对应的电气参数。
上述实施例的方案,终端102通过能耗信息获得实时拓扑网络各个支路的电流,并根据预先设置的电压值、能耗信息和各支路的电流,获得节点的电压,进一步的根据线路潮流算法,获得实时拓扑网络的支路以及节点的电气参数,提升了获得电气参数的准确性。
在一个实施例中,根据电流和电压进行线路潮流计算,获得实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数之前,上述方法还包括:
获取各个节点的电压对应的电压修正量;若各个节点的电压修正量的最大值小于预设阈值,执行根据电流和电压获得所述电气参数的步骤;若电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,更新实时拓扑网络后,根据更新后的实时拓扑网络,获得各个节点对应的新的电压和电流。
本实施例中,终端102获得电力网络的实时拓扑结构的电压值需满足一定的收敛标准,以提高获取到的电气参数的准确性。终端102可以将计算得到的各节点的电压值,按照公式计算前后两次迭代之间的幅值差,获得各节点的电压幅值修正量,并计算节点的电压修正量的最大值max(△Uj(k)),判断max(△Uj(k))的收敛情况,若电压修正量的最大值小于预设阈值,则表明获得实时拓扑结构的电压和电流情况满足要求,可以执行根据电流和电压获得电气参数的步骤。若电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,则表明实时拓扑网络的电压收敛情况不符合预期,需重新进行获取电力的FTU开关信息和能耗信息,构造新的实时拓扑网络,以获得各个节点以及支路的电压和电流。
上述实施例的方案,通过设定实时拓扑网络的电压修正量最大值需满足的收敛条件,对于电压修正量最大值小于预设阈值的实时拓扑网络,执行电气参数的计算步骤,对于电压修正量最大值大于或等于预设阈值的实时拓扑网络,重新获取FTU开关信息和能耗信息,并构造新的实时拓扑网络,提升了获得实时拓扑网络的电压电流信息的准确性,并进一步提升了获得的电压电流信息的实时性。
在一个实施例中,步骤S204确定的根据电气参数和能耗信息,获得所电力网络的综合损耗的步骤,包括:
根据电气参数和能耗信息,获得电力网络的线路损耗和变压器损耗;将线路损耗和变压器损耗求和,获得电力网络的综合损耗。
本实施例中,电力网络的综合损耗可以包括线路损耗和变压器损耗。其中,线路损耗可以是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗,线路损耗与电能传输中的有功功率和无功功率有关,有功功率和无功功率可以根据电力网络的电流、电压以及阻抗等能耗信息和电气参数获得。变压器损耗是电力网络中,电能通过变压器而产生的损耗,可以分为固定损耗和可变损耗,可以通过电力网络的额定损耗等能耗信息和电气参数获得。终端102可以根据获得的电气参数和能耗信息,获得实时拓扑网络中各个支路的线路损耗和各个变压器的变压器损耗,并根据线路损耗和变压器损耗之和,获得电力网络的综合损耗。
上述实施例的方案,终端102根据实时拓扑网络的电气参数和能耗信息,获得电力网络的线路损耗和变压器损耗,并根据线路损耗和变压器损耗,获得综合损耗,提高了获得综合损耗的实时性,分别计算线路损耗和变压器损耗,进一步提高了综合损耗的准确性。
在一个实施例中,根据电气参数和能耗信息,获得电力网络的线路损耗和变压器损耗的步骤,包括:
根据电气参数和能耗信息中的电阻和电抗,获得电力网络的各个节点的有功损耗和无功损耗,根据各个节点的有功损耗和无功损耗,获得电力网络的线路损耗;根据电气参数和能耗信息中的变压器损耗信息,获得电力网络的变压器的固定电能损耗和可变电能损耗;根据固定电能损耗和可变电能损耗,获得电力网络的变压器损耗。
本实施例中,终端102可以根据电气参数和能耗信息中的电阻和电抗,按照公式△P=(P2+Q2)R/U2获得实时拓扑网络的节点之间线路的有功损耗,其中P为末端节点有功功率,Q为末端节点的无功功率,U为电压值,R为两节点之间的电阻。根据公式△Q=(P2+Q2)X/U2获得节点之间的线路的无功损耗,其中X为两节点之间的电抗。终端102可以根据节点之间的有功损耗和无功损耗,获得节点之间的线路损耗。变压器电能损耗可以由固定损耗和可变损耗两个部分组成,终端102可以根据公式获得固定电能损耗,其中△AK为固定电能损耗,△Pki为第i配电变压器额定空载损耗(kW);T为运行时间(h);M为配电变压器的台数。终端102也可以根据公式△Ad=(△Pd1δ1+△Pd2δ2+...+△Pdmδm)×T获得变压器的可变电能损耗,其中△Pd1,△Pd2...△Pdm分别为1、2、…、m台配电变压器的额定短路损耗,单位为kW;δ1、δ2...、δm分别为第1、2、…、m台配电变压器的负荷率;T为运行时间(h)。
在一个实施例中,上述方法还包括:
获取电力网络的售电量信息;根据电力网络的综合损耗和售电量信息,获得电力网络的线损率。
本实施例中,售电量可以是变压器的有功吸收电量,电力网络的供电量是综合损耗和售电量之和,而电力网络的综合损耗则是线路损耗和变压器损耗之和。电力网络的线损率是电力网络中损耗的电量与电力网络供电量之比的百分数。终端102可以根据获得综合损耗和售电量信息,按照公式η=(PTloss+PLloss)*100%/(PTloss+PLloss+∑P)获得电力网络的线损率,其中η为线损率;∑P为时间T内的售电量,PTloss为变压器损耗,PLloss为线路损耗。
上述实施例的方案,终端102获取售电量信息,并根据售电量信息和根据综合实时拓扑网络获得的综合损耗,确定电力网络的线损率,提高了确定线损率的准确性。
在一个实施例中,如图3所示,提供了一种电力网络的线损获取方法,该方法包括:
步骤S301,终端102获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息。
步骤S302,终端102获取电力网络的节点以及支路的第一FTU开关信息;若不存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息和对应的属性信息,并停止对第一FTU开关信息所在支路的搜索;若存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息;根据第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息,获得电力网络的FTU开关拓扑结构;根据FTU开关拓扑结构,按照广度优先算法遍历电力网络,获得按层级分布的电力网络的节点以及支路;根据节点以及支路,获得电力网络的实时拓扑网络。
步骤S303,终端102根据能耗信息,获取实时拓扑网络的各个支路的电流;根据预先设置的电压值、能耗信息和各个支路的电流,获得各个节点对应的电压;获取各个节点的电压对应的电压修正量;若各个节点电压修正量的最大值小于预设阈值,根据电流和电压进行线路潮流计算,获得实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;若电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,更新实时拓扑网络后,根据更新后的实时拓扑网络,获得各个节点以及支路各自对应的新的电压和电流。
步骤S304,终端102根据电气参数和能耗信息中的电阻和电抗,获得电力网络的各个节点的有功损耗和无功损耗,根据各个节点的有功损耗和无功损耗,获得电力网络的线路损耗;根据电气参数和能耗信息中的变压器损耗信息,获得电力网络的变压器的固定电能损耗和可变电能损耗;根据固定电能损耗和可变电能损耗,获得电力网络的变压器损耗将线路损耗和变压器损耗求和,获得电力网络的综合损耗。
步骤S305,终端102获取电力网络的售电量信息;根据电力网络的综合损耗和售电量信息,获得电力网络的线损率。
上述实施例,终端102根据获取到的电力网络的FTU开关信息和能耗信息,获取到FTU开关拓扑结构,并以FTU开关拓扑结构为边界,根据广度优先算法获得电力网络的实时拓扑网络,根据实时拓扑网络的电压电流进行线路潮流计算,获得实时拓扑网络对应的电气参数,根据电气参数获得电力网络的综合损耗和线损率,提高了获得综合线损的实时性,并进一步的提高了获得电力网络的综合线损和线损率的准确性。
应该理解的是,虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种电力网络的线损获取装置,该装置400包括:
信息获取模块401,用于获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;
拓扑网络获取模块402,用于根据FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历电力网络,获得电力网络的实时拓扑网络;
电气参数获取模块403,用于获取实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;
综合损耗获取模块404,用于根据电气参数和能耗信息,获得电力网络的综合损耗。
在一个实施例中,拓扑网络获取模块402,进一步用于获取电力网络的节点以及支路的第一FTU开关信息;若不存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息和对应的属性信息,并停止对第一FTU开关信息所在支路的搜索;若存在与第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息;根据第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息,获得电力网络的FTU开关拓扑结构;根据FTU开关拓扑结构,按照广度优先算法遍历电力网络,获得按层级分布的电力网络的节点以及支路;根据节点以及支路,获得电力网络的实时拓扑网络。
在一个实施例中,电气参数获取模块403,还包括:支路电流模块,用于根据能耗信息,获取实时拓扑网络的各个支路的电流;节点电压模块,用于根据预先设置的电压值、能耗信息和各个支路的电流,获得各个节点对应的电压;线路潮流计算模块,用于根据电流和电压进行线路潮流计算,获得实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数。
在一个实施例中,电气参数获取模块403,进一步用于获取各个节点的电压对应的电压修正量;若各个节点电压修正量的最大值小于预设阈值,执行根据电流和电压获得电气参数的步骤;若电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,更新实时拓扑网络后,根据更新后的实时拓扑网络,获得各个节点以及支路各自对应的新的电压和电流。
在一个实施例中,综合损耗获取模块404,包括:分类损耗获取模块,用于根据电气参数和能耗信息,获得电力网络的线路损耗和变压器损耗;求和模块,用于将线路损耗和变压器损耗求和,获得电力网络的综合损耗。
在一个实施例中,分类损耗获取模块,进一步用于根据电气参数和能耗信息中的电阻和电抗,获得电力网络的各个节点的有功损耗和无功损耗,根据各个节点的有功损耗和无功损耗,获得电力网络的线路损耗;根据电气参数和能耗信息中的变压器损耗信息,获得电力网络的变压器的固定电能损耗和可变电能损耗;根据固定电能损耗和可变电能损耗,获得电力网络的变压器损耗。
在一个实施例中,上述装置400进一步用于获取电力网络的售电量信息;根据电力网络的综合损耗和售电量信息,获得电力网络的线损率。
关于电力网络的线损获取装置的具体限定可以参见上文中对于电力网络的线损获取方法的限定,在此不再赘述。上述电力网络的线损获取装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力网络的线损获取方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电力网络的线损获取方法,其特征在于,所述方法包括:
获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;
根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;
获取各个节点的电压对应的电压修正量;
若各个节点所述电压修正量的最大值小于预设阈值,获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;
根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗,将所述线路损耗和所述变压器损耗求和,获得所述电力网络的综合损耗。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络,包括:
获取所述电力网络的节点以及支路的第一FTU开关信息;
若不存在与所述第一FTU开关信息相连接的第二FTU开关信息,获取所述第一FTU开关信息和对应的属性信息,并停止对所述第一FTU开关信息所在支路的搜索;若存在与所述第一FTU开关信息相连接的所述第二FTU开关信息,获取所述第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息;
根据所述第一FTU开关信息、第二FTU开关信息和各自对应的属性信息,获得所述电力网络的FTU开关拓扑结构;
根据所述FTU开关拓扑结构,按照广度优先算法遍历所述电力网络,获得按层级分布的所述电力网络的所述节点以及支路;
根据所述节点以及支路,获得所述电力网络的实时拓扑网络。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数,包括:
根据所述能耗信息,获取所述实时拓扑网络的各个支路的电流;
根据预先设置的电压值、所述能耗信息和各个支路的所述电流,获得各个节点对应的电压;
根据所述电流和电压进行线路潮流计算,获得所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述电流和电压进行线路潮流计算,获得所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数之前,所述方法还包括:
若所述电压修正量的最大值大于或等于预设阈值,更新所述实时拓扑网络后,根据更新后的所述实时拓扑网络,获得各个节点以及支路各自对应的新的电压和电流。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取各个节点的电压对应的电压修正量,包括:
获得所述能耗信息的阻抗、电压、电流、节点功率和预先设置的电压值,根据所述实时拓扑网络的各个节点和支路分布的关系,从所述实时拓扑网络的首节点开始,依次求得所述各个节点的电压;
将所述各个节点的电压两次迭代的幅值求差,获得所述各个节点的电压对应的电压修正量。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电气参数和能耗信息,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗,将所述线路损耗和所述变压器损耗求和,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗,包括:
根据所述电气参数和所述能耗信息中的电阻和电抗,获得所述电力网络的各个节点的有功损耗和无功损耗,根据各个节点的所述有功损耗和所述无功损耗,获得所述电力网络的线路损耗;
根据所述电气参数和所述能耗信息中的变压器损耗信息,获得所述电力网络的变压器的固定电能损耗和可变电能损耗;根据所述固定电能损耗和可变电能损耗,获得所述电力网络的变压器损耗;
将所述线路损耗和所述变压器损耗求和,获得所述电力网络的综合损耗。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述电力网络的售电量信息;
根据所述电力网络的综合损耗和所述售电量信息,获得所述电力网络的线损率。
8.一种电力网络的线损获取装置,其特征在于,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取电力网络包含FTU开关信息和能耗信息;
拓扑网络获取模块,用于根据所述FTU开关信息,按照广度优先搜索算法遍历所述电力网络,获得所述电力网络的实时拓扑网络;
电气参数获取模块,用于获取各个节点电压对应的电压修正量,若各个节点所述电压修正量的最大值小于预设阈值,获取所述实时拓扑网络中节点以及支路各自对应的电气参数;
综合损耗获取模块,用于根据所述电气参数和所述能耗信息,获得所述电力网络的线路损耗和变压器损耗,将所述线路损耗和所述变压器损耗求和,获得所述电力网络的综合损耗。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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