[发明专利]基于负荷质心原理计算网络损耗方法

说明书

本发明涉及一种基于负荷质心原理计算网络损耗方法，包括以下步骤：定义负荷质心，即将配电网看成一个负荷块，每一个负荷看成一个质点；定义每一个配电网中质点的质量；定义各质点到根节点的路径阻抗；定义各质点相对于根节点的负荷矩，变电站出口母线设为网络的根节点；利用各根节点的负荷矩来等效计算网络损耗大小。该方法需要用到反复迭代，对于节点较少的网架结构计算速度快，且精度较高，通过将负荷节点比作质点，将配电网比作负荷块，避免使用反复迭代的方法计算网络损耗，计算速度快，不存在收敛的问题，大大缩短了优化函数计算时间，减少了恢复供电所需时间，保证了电力系统可靠性。

技术领域

本发明属于配电网网络损耗算法领域，具体涉及一种基于负荷质心原理计算网络损耗方法。

背景技术

现代电力系统规模不断增大，输电线路越来越长，负荷节点越来越多，网络结构越来越复杂，区域与区域之间的互联性和影响不断增强，客观上导致了电力系统事故无法避免和难以预测。因此，一旦配电网发生故障，将造成巨大的经济损失和严重的社会影响。因此，研究配电系统故障后的供电恢复成为电力系统的一大热点，而网络损耗是供电恢复优化函数中的重要环节，如何快速的计算网络损耗，使电网安全、稳定、经济运行成了研究的热门，对于减小或消除电网故障造成的影响和危害，对于提高电能质量与保证供电可靠性、降低电能损耗、促进社会的可持续发展等都具有十分重要的意义。

传统的网络损耗计算方法常采用潮流计算方法，该方法需要用到反复迭代，对于节点较少的网架结构计算速度快，且精度较高。但对于现在的配电网网架结构，负荷节点越来越多，网架结构越来越复杂，传统的潮流方法计算网络损耗将花费大量的时间，并且不一定收敛。所以本文在借鉴物理学上质心的概念，通过将负荷节点比作质点，将配电网比作负荷块，避免使用反复迭代的方法计算网络损耗，计算速度快，不存在收敛的问题，大大缩短了优化函数计算时间，减少了恢复供电所需时间，保证了电力系统可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算速度快且精度较高的基于负荷质心原理计算网络损耗方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于负荷质心原理计算网络损耗方法，包括以下步骤：

步骤1、定义负荷质心，即将配电网看成一个负荷块，每一个负荷看成一个质点；

步骤2、定义每一个配电网中质点的质量；

步骤3、定义各质点到根节点的路径阻抗；

步骤4、定义各质点相对于根节点的负荷矩，变电站出口母线设为网络的根节点；

步骤5、利用各根节点的负荷矩来等效计算网络损耗大小。

优化的，步骤1中：

所述质心在物理学中就是质量的中心，而物体可以看作是一系列质点的集合，定义一个系统中含n个质点，存在一个使整个系统静力矩平衡的点，该点称为质心，其表达式为：

式中：i为质点号；m_i为质点i的质量；r_i为质点i到参考零点的位矢；r为质心到参考零点的位矢。

优化的，步骤2中质点的质量表示如下：

定义节点i的质量为该节点有功功率和无功功率的平方和，

式中：i为节点号；M_i为负荷节点i的等效质量；P_i为负荷节点i的有功功率；Q_i为负荷节点i的无功功率。

优化的，步骤3中，定义各负荷节点到根节点的路径阻抗之和为总路径阻抗，