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    一種基于最優匹配回路功率的配電網拓撲結構辨識方法技術

    技術編號:8491402 閱讀:341 留言:0更新日期:2013-03-28 21:12
    本發明專利技術涉及一種基于最優匹配回路功率的配電網拓撲結構辨識方法,屬于電力系統調度自動化與電網仿真技術領域。將電量計費系統采集的負荷數據作為負荷量測;并利用配電網中的功率量測計算配電網各獨立回路的最優匹配回路功率;然后根據最優匹配回路功率得到若干種可能的配電網拓撲結構;分別對可能的拓撲結構進行狀態估計;最后將狀態估計結果與量測最匹配的拓撲結構作為配電網正確的拓撲結構。本發明專利技術提出的方法充分利用了配電網中的支路功率量測,以及配電網計量系統中的負荷數據,且方法實現簡單,計算速度快,結果準確。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及,屬于電力系統調度自動化與電網仿真

    技術介紹
    配電網狀態估計是配電網管理系統的最基礎和最重要的功能之一,而正確的網絡拓撲結構是保證配電網狀態估計合理的前提條件。由于配電網的開關、刀閘設備缺乏實時遙信,大多采用人工維護,這就導致得到的配電網拓撲結構不可信。同時,配電網一般只在饋線根節點、重要聯絡開關存在實時量測,用戶變配備計量終端,因此配電網量測冗余度很低,這就使得配電網拓撲結構辨識存在困難。但隨著配電網管理系統在配電網中逐步應用,研究一種能應用于配電網的拓撲結構辨識方法非常重要。
    技術實現思路
    本專利技術的目的是提出,在配電網量測數目有限的情況下,對配電網進行有效的拓撲結構辨識,為配電網的高級應用,如狀態估計、潮流計算等,提供準確的拓撲結構模型。本專利技術提出的基于最優匹配回路功率的配電網拓撲結構辨識方法,包括以下步驟(I)計算配電網中最優匹配回路功率,具體過程如下(1-1)設定一個回路矩陣B,用于表示配電網中獨立回路與支路之間的關系,設配電網中含有η個獨立回路,I條支路,則配電網的回路矩陣B為ηΧ I階,回路矩陣B中的元素的取值為權利要求1.基于最優匹配回路功率的配電網拓撲結構辨識方法,其特征在于該方法包括以下步驟 (I)計算配電網中最優匹配回路功率,具體過程如下 (1-1)設定一個回路矩陣B,用于表示配電網中獨立回路與支路之間的關系,設配電網中含有n個獨立回路,I條支路,則配電網的回路矩陣B為nX I階,回路矩陣B中的元素的取值為全文摘要本專利技術涉及,屬于電力系統調度自動化與電網仿真
    將電量計費系統采集的負荷數據作為負荷量測;并利用配電網中的功率量測計算配電網各獨立回路的最優匹配回路功率;然后根據最優匹配回路功率得到若干種可能的配電網拓撲結構;分別對可能的拓撲結構進行狀態估計;最后將狀態估計結果與量測最匹配的拓撲結構作為配電網正確的拓撲結構。本專利技術提出的方法充分利用了配電網中的支路功率量測,以及配電網計量系統中的負荷數據,且方法實現簡單,計算速度快,結果準確。文檔編號H02J3/00GK103001220SQ201210571490公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日專利技術者吳文傳, 高亞靜, 張伯明, 孫宏斌, 郭昆亞, 張占龍, 王英男, 黃哲洙 申請人:遼寧省電力有限公司沈陽供電公司, 清華大學, 國家電網公司本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    基于最優匹配回路功率的配電網拓撲結構辨識方法,其特征在于該方法包括以下步驟:(1)計算配電網中最優匹配回路功率,具體過程如下:(1?1)設定一個回路矩陣B,用于表示配電網中獨立回路與支路之間的關系,設配電網中含有n個獨立回路,l條支路,則配電網的回路矩陣B為n×l階,回路矩陣B中的元素的取值為:bij=10-1式中,i表示配電網中的第i個獨立回路,作為回路矩陣B的第i行,i=1…n,j表示電網的第j條支路,j=1…l,作為回路矩陣B的第j列;當支路j處于獨立回路i的道路上,且支路方向與回路方向相同時bij=1;當支路j不在獨立回路i上時bij=0,當支路j處于獨立回路i的道路上,且支路方向與回路方向相反時,bij=?1;(1?2)閉合配電網的全部開關,將配電網中的電量計費系統采集的負荷數據作為負荷量測,使用基于回路分析的潮流計算方法,對配電網進行潮流計算,得到配電網中每條支路的初始支路功率(1?3)若配電網中只有一個獨立回路,則配電網的最優匹配回路功率(ΔPopt,ΔQopt)為:ΔPopt=Σjm∈Mwjmbijm(Pjmm-Pjm0)/&Sigma;jm∈Mwjmbijm2ΔQopt=Σjm∈Mwjmbijm(Qjmm-Qjm0)/Σjm∈Mwjmbijm2式中,jm為存在功率量測設備的支路,M為獨立回路中的存在功率量測設備的支路集合,表示支路jm上的功率量測值的權重;和分別表示支路jm上功率量測的有功功率值和無功功率值,表示與功率量測設備所在支路相對應的回路矩陣中的元素值;(1?4)若配電網中含有多個獨立回路,各個獨立回路的最優匹配回路功率(ΔP1opt,ΔQ1opt),(ΔP2opt,ΔP2opt)...(ΔPnopt,ΔQnopt)通過下面的步驟求得:(1?4?1)根據以下的公式,計算存在功率量測設備的所有支路的最優匹配回路功率之和(ΔP‾jmopt,ΔQ‾jmopt):ΔP‾jmopt=Σjm∈M′wjm(Pjmm-Pjm0)/Σjm∈MwjmΔQ‾jmopt=Σjm∈M′wjm(Qjmm-Qjm0)/Σjm∈Mwjm式中,M′為支路jm所在的獨立回路中存在支路功率量測設備的所有支路的集合;(1?4?2)建立一個最優匹配回路功率之和與各個獨立回路的最優匹配回路功率(ΔP1opt,ΔQ1opt),(ΔP2opt,ΔP2opt)...(ΔPnopt,ΔQnopt)組成的方程組:ΔP‾jmopt=Σi=1nbijmΔPioptΔQ‾jmopt=Σi=1nbijmΔQiopt(1?4?3)用最小二乘法求解步驟(1?4?2)中的方程組,得到各獨立回路的最優匹配回路功率(ΔP1opt,ΔQ1opt),(ΔP2opt,ΔP2opt)...(ΔPnopt,ΔQnopt);(2)用向量P0、Q0分別表示配電網中所有支路的初始有功功率和初始無功功率,用向量ΔPopt、ΔQopt表示配電網中所有獨立回路的最優匹配回路功率,將所有支路的初始有功功率和初始無功功率與所有獨立回路的最優匹配回路功率按下面的公式進行疊加,得到疊加后的支路殘留有功功率和無功功率P、Q如下;P=P0+BTΔPoptQ=Q0+BTΔQopt(3)將配電網中各獨立回路中的所有支路按照殘留功率的大小從小到大依次排列,且將每個獨立回路的前三條支路作為該獨立回路中任意一條作為斷開支路,若該斷開支路的量測設備的量測值不為零,則將該支路作為閉合支路,若該斷開支路上的量測設備的量測值為零,則將該支路作為斷開支路;(4)對步驟(3)中的斷開支路進行排列組合,得到多種配電網的拓撲結構;(5)當配電網中的任意兩個獨立回路之間存在公共支路,且兩個獨立回路中的斷開支路同時為公共支路時,則從步驟...

    【技術特征摘要】

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:吳文傳高亞靜張伯明孫宏斌郭昆亞張占龍王英男黃哲洙
    申請(專利權)人:遼寧省電力有限公司沈陽供電公司清華大學國家電網公司
    類型:發明
    國別省市:

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