[发明专利]一种节点归并简化建模方法

权利要求书

1.一种节点归并简化建模方法，包括节点低电压判断，主线及支线划分，其特征在于，所述方法还包括在简化建模之前对末端节点未出现低电压的支路排序和低电压末端节点排序；当排序后分支节点和末端节点予以保留时，则采用负载节点归并等效算法将节点负荷归并，将分支节点和末端节点间的负荷等效为一个负荷；

所述末端节点未出现低电压的支路排序方法为，统计末端节点到主线分支节点的线路中节点上的视在功率与末端节点到主线分支节点的线路中节点到分支节点的线路阻抗的乘积之和，根据计算结果进行排序；

其中，Y为支路计算值；Y_j为此支路上第j个末端节点到主线分支节点上的负荷计算值；n为支路中包含的末端节点个数；为第j个末端节点到主线分支节点的线路中第L_j个节点上的视在功率；为第j个末端节点到主线分支节点的线路中第L_j个节点到分支节点的线路阻抗；

所述低电压末端节点排序方法为，统计低电压末端节点的总电压，统计末端低电压节点到主线分支节点的线路中节点上的视在功率与节点到主线分支节点的线路中节点到分支节点的线路阻抗乘积之和，根据末端节点电压在总电压中占比及上述乘积之和的乘积进行排序；

统计低电压末端节点的总电压表达式为：

其中，V_low为低电压末端节点总的电压值，V_i为第i个末端节点的电压值，n为末端节点电压个数；

对出现低电压的支路进行计算的表达式为：

其中，X为末端节点计算值，为第i个末端低电压节点到主线分支节点的线路中第L_i个节点上的视在功率，为第i个末端节点到主线分支节点的线路中第L_i个节点到分支节点的线路阻抗；

所述采用负载节点归并等效算法，方法如下：

A、B分别为典型的配网台区线路的两个节点，由潮流计算知，U_A，U_Ap，U_B，U_Bp分别为A和B两个节点上的电压幅值及其相角；S_A，S_Ap，S_B，S_Bp分别为A和B两个节点处的是在功率负荷及其相角；z＝r+jx分别为A和B间的线路单位长度的阻抗；A和B之间的线路总长度为L；采用负载节点归并等效算法的简化模型，其中S_k和S_kp分别为采用视在功率表示的等效负载节点的幅值及其相角；L₁和L₂分别为A和B两个节点到等效负载节点K处的线路的长度，显然有L₁+L₂＝L；I_A，I_Ap，I_B，I_Bp，I_K，I_Kp分别为各个支路电流的幅值和相角；

根据节点A，等效负载节点处的电压幅值通过下式计算：

其中，P_A和Q_A分别为流过节点A的有功功率和无功功率；

根据节点B，等效负载节点处的电压幅值通过下式计算：

其中，P_B和Q_B分别为流过节点B的有功功率和无功功率；

等效误差U_err为：U_err＝U_K-U'_K；

通过迭代法求出L₁和L₂的值；当U_err的绝对值小于指定的误差极限时，认为迭代已经收敛，即等效已经完成；否则，当U_err大于零时，则在下一次迭代时适当加大L₁的取值；当U_err小于零时，则在下一次迭代时适当减小L₁的取值；

求解等效负载节点：

U_K＝U_A-I_AzL₁；

其中，即为B点初始视在功率值S_B，即为B点初始电压值U_B，即为A点初始视在功率值S_A，即为A点初始电压值U_A，即为根据公式计算出的K点到等效末端节点的电流值I_K，U_K即为等效后K点电压值，S_K即为等效后K点视在功率值；

由以上表达式，能得出基于负荷等效法的简化模型的所有参数。

2.根据权利要求1所述的一种节点归并简化建模方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

(1)对配电网台区进行潮流计算，采用三相四线制隐式高斯法进行潮流计算，判断节点电压是否出现低电压情况；

(2)配变台区主线判断；

(3)配变台区支路顺序判断，根据电网拓扑结构线路分支情况以及潮流计算结果末端节点电压大小进行支路顺序判断；

(4)对末端节点未出现低电压的支路排序；

(5)对低电压末端节点排序；

(6)根据排序结果，如果分支节点和末端节点予以保留，则采用负载节点归并等效算法，将分支节点和末端节点间的负荷等效为一个负荷；求解等效负载节点的值；

(7)对等效建模后的配电网台区进行潮流计算得到个节点的电压值，计算等效后的节点低电压误差。