一种基于潮流计算的电网降损评估方法
【专利摘要】一种基于潮流计算的电网降损评估方法，用于对电网中各个节点进行无功注入损耗分析，它包括以下步骤：1)在待分析节点加载虚拟无功电源，并将加载虚拟无功电源待分析节点作为PV节点；2)建立潮流算法模型；3)对潮流算法模型进行优化得到降损评估优化模型；4)对降损评估优化模型进行求解最佳无功注入量；5)根据各个节点的最佳无功注入量来评估节点的无功需求。本发明以潮流模型为基础，在待分析节点加载虚拟无功电源，以系统网络损耗最小为目标，以电压可控节点的电压幅值为决策量，利用粒子群优化方法与潮流计算组合成混合算法，求解典型潮流断面下各个节点最佳的无功注入量，以此评估节点的无功需求。
【专利说明】一种基于潮流计算的电网降损评估方法【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统线损计算【技术领域】，具体地说是一种基于潮流计算的电网降损评估方法。
【背景技术】
[0002]长久以来，电力生产一直依赖于燃煤、燃油等以消耗化石能源为主的发电模式。大量的温室气体(碳)排放，使得人类生存环境不断恶化。此外，随着这些不可再生资源濒临耗竭，能源危机成为制约人类社会发展的关键因素。在这一背景下，节能低碳已成为电力企业乃至全社会共同努力的目标和方向。分析电力行业的碳减排要素，探索电网的低碳技术途径，都成为目前电力系统面临的紧迫问题。
[0003]对于复杂的电力互联网络，电网损耗一方面是反映电网运行状况的重要指标，另一方面对降低电力系统碳排放、提高电网运行经济和社会效应也具有现实意义。因此，在能源危机的大背景下，针对节能降损的电网分析工作，越来越受到电力规划工作者的关注。
[0004]在电力传输的各个环节中，电网中无功功率的分布是有功功率传输的重要支撑，电容器、电抗器等并联无功调节设备，以其经济性和实用性，成为改善无功分布以及网络传输特性的有效措施，同时也是电网节能降损的重要方式和手段。然而，在电网规划阶段，需要对无功设备的安装位置、安装容量等进行统筹，并且需要对无功设备所能带来的降损效果进行有效的评估，实现其可实现低碳效益的细化分析。这些工作的成效，直接影响电网未来生产的经济性，是规划工作不可或缺的内容。
[0005]电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
[0006]潮流计算需要建立潮流模型，常规的节点有功功率和无功功率平衡方程描述如式(I)所示。
【权利要求】
1.一种基于潮流计算的电网降损评估方法，用于对电网中各个节点进行无功注入损耗分析，其特征是，包括以下步骤: 1)在待分析节点加载虚拟无功电源，并将加载虚拟无功电源待分析节点作为PV节点； 2)建立潮流算法模型，节点的有功功率和无功功率平衡方程如式(I)所示:
2.根据权利要求1所述的一种基于潮流计算的电网降损评估方法，其特征是，在步骤4)中，采用PSO优化算法对降损评估优化模型进行求解最佳无功注入量。
3.根据权利要求2所述的一种基于潮流计算的电网降损评估方法，其特征是，所述采用PSO优化算法对降损评估优化模型进行求解的过程为: 为每个粒子随机分配一个初始值； 对粒子群进行粒子计算，即对粒子群中各个粒子进行计算搜索最优值； 对离子群进行迭代搜索最优值，如果迭代达到上限则输出结果，否则更新相关数据后继续对粒子群进行粒子计算，直至搜索到群体最优值为止； 所述更新相关数据的步骤为:首先更新粒子个体最优值和群体最优值，其次更新权重系数，然后更新学习因子，最后生成粒子的新位置，即重新生成无功可控节点的电压幅值。
4.根据权利要求3所述的一种基于潮流计算的电网降损评估方法，其特征是，所述对粒子群中各个粒子进行计算的过程包括以下步骤: 对各个变量进行初始化； 进行潮流计算，如果潮流收敛则进入下一步，否则修正各个节点的功率偏差后继续进行潮流计算； 计算各个虚拟无功电源的无功注入量； 计算平衡节点的有功注入量。
【文档编号】G06Q10/06GK104009484SQ201410260707
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】田鑫, 吴健, 王浩, 牛新生, 朱秀波, 赵光锋, 陈士方 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司经济技术研究院