[发明专利]基于线路压降力矩模型的10千伏线路电压快速估算方法

说明书

10千伏线路上台区变压器(简称台区变)的数量众多，且负荷随机性大，快速估算线路电压困难。本发明“基于线路压降力矩模型的10千伏线路电压快速估算方法”，基于分段线路压降与功率圆弧的对应关系分析，得到了影响线路压降的主导因子，提出了描述10千伏线路压降特性的横杆力矩模型及电压快速估算的力矩法。该方法以台区变的节点位置及负荷功率圆弧的最小视在功率，得到各节点的等效力矩；通过节点等效力矩的线型叠加，得到线路的压降及末端电压值。该方法计算量少，与通用程序PASAP的算例结果对比，表明该方法估算末端电压的精确较好。本发明可广泛应用于10千伏配网的运行和规划，具有较好的工程应用价值。

技术领域

电力系统(电网)安全性分析、配电网规划及运行。

背景技术

10千伏配网是电网的末梢，10千伏线路常随着新的负荷点出现而延伸，负荷较重时容易导致末端电压越下限，电压安全问题突出。故分析得到影响线路压降的主要因素(即主导因子)，并快速估算线路末端电压，对10千伏线路扩容、无功配置以及电压质量管控等，都具有重要的实际意义。

相比高压输电线路，10千伏线路上分布的台区变压器(简称台区变)数量众多，往往会有数十个甚至上百个，且台区负荷随机性大，特性复杂多变。故10千伏线路末端电压分析困难。传统的潮流计算方法，是基于线路参数及负荷复功率的非线性计算，计算量大且难以得到影响线路压降的主导因子，难以适用于10千伏线路电压的工程快速估算。

本发明通过分析影响线路压降的主导因子，提出了一种类似横杆力矩分析的10千伏线路电压快速估算的方法，可广泛应用于10千伏配网的安全运行和规划等方面，具有较好的工程应用价值。

发明内容

本发明“基于线路压降力矩模型的10千伏线路电压快速估算方法”，基于分段线路压降与功率圆弧的对应关系，分析得到了影响线路压降的主导因子，提出了描述10千伏线路压降特性的横杆力矩模型及电压估算力矩法。该方法以台区变的节点位置及负荷功率圆弧的最小视在功率，得到各节点的等效力矩；通过节点等效力矩的线型叠加，得到线路的压降及末端电压值。该方法计算量少，与通用程序PASAP的计算结果对比，表明该方法估算末端电压的精确较好。本发明可广泛应用于10千伏配网的运行和规划，具有较好的工程应用价值。

附图说明

图1分段交流线路模型

图2分段线路末端功率圆曲线

图3 10千伏架空线路的末端功率圆弧特性

图4 10千伏电缆的末端功率圆弧特性

图5功率圆弧线性化及最小视在功率

图6 10千伏线路的部分分段模型

图7 10千伏线路压降模型(即横杆力矩模型)

图8 10千伏线路压降的陡度特性

图9 10千伏线路算例模型

具体实施方式

1.分段线路压降与末端负荷功率圆的对应关系

设分段交流线路L的两端节点为i，j，两端电压为U_i、U_j，电压相位差为θ_ij，分段线路阻抗为Z_L＝R_L+X_L，阻抗角为α，潮流方向由i到j，如图1所示。则图1中线路末端的复功率为

根据式(1)和(2)可得到末端电压-功率关系式为