[发明专利]一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法

权利要求书

1.一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，包括：

获取配电网拓扑结构及网络参数，并在此基础上估计配电网初始运行状态，包括节点电压、线路潮流及电缆的初始温度；

以初始状态为起点开始过程潮流计算，读取第k时段的配网结构、根节点电压及节点注入功率的计划值；

在假设全网电压为额定电压的情况下进行前推计算，获得各支路电流，前推计算过程从网络末端向根节点推算；

根据前推计算得到的电缆线路电流计算k时段电缆各层温度，而后更新电缆线路相阻抗矩阵，再由根节点向末端节点推算各节点电压；

将回推计算后的各节点电压再代入前推计算，反复进行前推回代过程，直至达到收敛，得到k时段电缆温度；

在获得k时段电缆各层温度后，以此为初值再进行(k+1)时段的潮流计算，直至NS个时段全部计算完毕。

2.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，收敛判据为相邻两次前推回代计算结果中的各相节点电压幅值、相角及各相电缆线路温度差的绝对值均小于设定容许偏差。

3.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，在初始潮流状态下计算电缆稳态温度作为电缆初始运行温度。

4.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，在运行环境下，配电网初始运行状态通过量测或状态估计得到，其中，电缆初始温度由电缆分布式温度监测系统采集获得。

5.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，在网络参数计算中，在计算电缆相阻抗矩阵时需考虑金属屏蔽和铠装层的影响，根据Carson公式在计算得到电缆9阶初始阻抗矩阵的基础上，应用Kron简化得到3阶相阻抗矩阵，电缆9阶初始阻抗矩阵包括各相导体、金属屏蔽和铠装的初始自阻抗和初始互阻抗。

6.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，建立绝缘电缆的热平衡模型，采用隐式梯形差分法对建立的绝缘电缆的热平衡模型代数化，可得到代数化后方程组，将前推计算得到的电缆线路电流代入代数化后方程组得到k时段电缆各层温度。

7.如权利要求6所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，建立绝缘电缆的热平衡模型时，可通过热电类比法构建热路模型，即将热源类比于电流源，热阻类比于电阻，热容类比于电容，温度类比于电压，得到电缆的热平衡方程。

8.如权利要求7所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，若忽略电缆各层的储热特性，令电缆的热平衡方程等式左侧微分项等于0，则电缆的热平衡方程演变为热稳态平衡方程式，根据热稳态平衡方程式计算在初始潮流状态下电缆稳态温度作为电缆初始运行温度。

9.如权利要求1所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，由于电缆金属套的屏蔽作用，由导体电流产生的电场被限制在绝缘层内，三相电缆线路之间不存在互电纳，因此三相电缆线路电纳矩阵为对角矩阵。

10.如权利要求1-9任一所述的一种计及电缆热特性的配电网潮流计算方法，其特征是，所述电缆为铠装交联聚乙烯电缆。