[发明专利]新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法

权利要求书

1.新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：考虑树状拓扑或者树状运行的电网中，任一中间节点的建模；使用点边集合描述宽带信号的目标网络，对节点和边点进行数学描述；

步骤2：对步骤1中目标网络的中间节点依据多导体传输线理论进行功率的数学计算与建模，得到功率模型；

步骤3：将根节点电压归一化，中间节点的电压由电压差表示，带入步骤2中的功率模型进行线性化化简；

步骤4：将步骤3中的功率模型进行矩阵转换并整理，得到电导项与电纳项描述的能量模型，使用图论理论，提取所有节点的电导项与电纳项，然后形成拉普拉斯算子，完成对目标网络能量流的建模。

2.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤1中，任一时刻目标网络由树状子网Ti组成，其中Ti的点边集合如下公式(1)：

其中，G为当前网络，N为节点集合，E为边集合。

3.根据权利要求2所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤2中，对于树Ti中为其中任一中间节点a建模，设b₀为其母节点，b₁，b₂，b₃均为子节点，则中间节点a点功率为：

其中，P_b0a为流入功率，为流出功率。

4.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤2中，功率包括前向有功功率，反向有功功率和无功功率。

5.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤2具体采用如下公式(3)：

其中，为b点电压的平方，为a点电压平方，Γ_L为不同位置的反射系数。

6.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤3中，线性化化简包括：通过化简、展开、化简运算可得a点功率如下公式(4)：

其中，为b0点电压，Γ_L为功率流入端终端a点反射系数，K＝|Γ_L-Γ_L^*|为反射系数的虚部，为a点电压，Γ_Lb1为流出功率端的发射端a点反射系数，为线路阻抗；

将电压差带入公式(4)，经化简计算可得；

其中，r为电阻，x为电抗。

7.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号能量流模型的建模方法，其特征在于，步骤4中，目标网络能量流的建模具体包括：

功率模型中的有功功率如下公式(6)：

其中Δ_b，Δ_a分别为b0点电压a电压与发送端电压的归一化差值，H_G、H_β分别为电导和电纳权重的网络拉普拉斯算子，即如下公式(7)：

H_G＝M^TGM,H_β＝M^TβM (7)；

其中，M为网络的点边生成矩阵，由描述的网络物理结构组成，描述了该网络的拓扑构成；无功功率如下公式(8)：