一种配电网设备模型构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及配单网。
【背景技术】
[0002] 建设坚强电网成为电网发展的重要目标之一，配电网是电网的重要组成部分，过 去由于投入不足，造成配电网的发展相对滞后，虽然经过城乡电网的改造取得了一定的成 绩，但随着各地经济和用电负荷的快速增长，在配电网发展中以下一些问题依然存在：一是 长期投入不足，发展滞后；二是电网结构薄弱，安全风险大；三是设备水平较低，供电可靠 性差；四是电网建设和运行环境越来越不利。
[0003] 配电网作为电网的"毛细血管"直接与用户工程相连，其结构复杂，设备多，但未得 到充分重视，更缺少系统的、定量的分析工具；与输电网相比，配电网管理与运行人员整体 技术水平相对较弱。长期以来，配电网建设、运行和管理主要依靠经验来进行决策，缺少有 效的定量分析手段，难以满足配电网快速发展的要求。
[0004] 研究配电网分析评估方法，开发配电网计算分析评估软件为配电网建设、运行和 管理提供参考，实现配电网规划、建设、运行和管理从定性到定量的突破具有重要意义。
[0005] 为了准确研究配电网，建立配电网精确而有抽象的电网设备模型是十分重要的。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种配电网设备模型构建方法，建立配电 网精确而有抽象的电网设备模型。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种配电网设备模型构建方法， 在配电网中设有负荷、并联电容器、发电机、线路、开关以及变压器，配电网设备模型包括负 荷模型、并联电容器模型、发电机模型、线路模型、开关模型以及变压器模型，所述负荷模型 包含有恒功率模型、恒电流模型及恒阻抗模型，所述负荷模型的模型参数包括有注入功率、 注入电流和导纳矩阵，所述负荷模型的具体计算方法为：给定负荷额定电压和额定功率，对 于Y型接线的负荷给定C、<和f和X,,.、和对于A型接线负荷给定If 和和C、C和和；，
[0008] 对于Y型接线的负荷有：
[0009]
【主权项】
1. 一种配电网设备模型构建方法，在配电网中设有负荷、并联电容器、发电机、线路、开 关以及变压器，配电网设备模型包括负荷模型、并联电容器模型、发电机模型、线路模型、开 关模型以及变压器模型，其特征在于：所述负荷模型包含有恒功率模型、恒电流模型及恒阻 抗模型，所述负荷模型的模型参数包括有注入功率、注入电流和导纳矩阵，所述负荷模型的 具体计算方法为：给定负荷额定电压和额定功率，对于Y型接线的负荷给定CC和f :和 5Ir、5Ir和5Xr ;对于Λ型接线负荷给定C、^和7广和5It、心,和5Γ,， 对于Y型接线的负荷有：
对于Λ型接线的负荷有：
所述负荷模型的负荷参数计算如下：
所述负荷模型的导纳矩阵计算如下：
所述负荷模型的注入电流与注入功率计算如下：
2. 根据权利要求1所述的一种配电网设备模型构建方法，其特征在于：额定容量为Qg 的电容器的额定电压为L则其导纳I为：，利用导纳k计算电容器导纳、 注入电流及注入功率如下
O
3. 根据权利要求1所述的一种配电网设备模型构建方法，其特征在于：发电机额定电 压V与额定输出功率Se是已知的，有：1=?， 尺=(&/以，则计算发电机导纳、注 入电流及注入功率的方法如下
〇
4. 根据权利要求1所述的一种配电网设备模型构建方法，其特征在于：线路模型中，Z , 和1为nXn维复矩阵，η为线路的相数，线路的支路导纳矩阵为：
对于配电网不接地部分，Yi应为0,串联阻抗Z i记为zf%其表达了线电压和相电流之 间的关系，即
而给定基于相对地电压的串联阻抗，其表达了相对地电压和相电流之间的关系，
Z,/mt可由Zftap通过下式求得：
5.根据权利要求1所述的一种配电网设备模型构建方法，其特征在于：变压器的铁芯 损耗表示为每相电压为变量的函数，其计算公式为：
式中，A = 0· 00267 ;B = 0· 734X 1(T9;C = 13. 5 ;D = 0· 00167 ;E = 0· 268X 1(T13;F = 22. 7, V为电压标么值，PtS变压器容量，Pb为系统基值； a 变压器i的原边分接头；β i表示变压器副变分接头；Y i为变压器的每相漏 导纳，当ai: 1时，为变压器的非标准变比， 根据变压器的原副边接地与否，将其分为A、B和C三大类，原副边都接地或都不接地的 变压器归入A类，其导纳矩阵为非奇异方阵；B类变压器的原边接地，副边不接地，其原边的 电压、电流和功率矢量为3维，而副边的电压、电流和功率矢量为2维，对原边电流有一个约 束，有效地限制它为2个自由度，即 If =1：+It+I1i 对型式2,原边电流之和必须为零，即 /卜0 对型式3,原边电流与原边电压之和满足：
C类变压器的原边不接地，副边接地，其原边的电压、电流和功率矢量为2维，而副边的 电压、电流和功率矢量为3维，对副边电流有一个约束，有效地限制它为2个自由度，即 对型式4,原边电流之和必须为零，即 J卜O 对型式7,副边电流与副边电压之和满足：
由联结方式和原副边的分接头以及漏抗决定的导纳矩阵为：
最终得出不同型式配电变压器的导纳矩阵元素如下
【专利摘要】本发明公开了一种配电网设备模型构建方法，在配电网中设有负荷、并联电容器、发电机、线路、开关以及变压器，配电网设备模型包括负荷模型、并联电容器模型、发电机模型、线路模型、开关模型以及变压器模型，所述负荷模型包含有恒功率模型、恒电流模型及恒阻抗模型，所述负荷模型的模型参数包括有注入功率、注入电流和导纳矩阵。本发明建立了配电网精确的电网设备模型，为准确研究及建设配电网提供了基础。
【IPC分类】H02J3-00
【公开号】CN104538950
【申请号】CN201410536564
【发明人】王毅, 伊岚, 童金水, 史伟明, 罗艳明, 商振东, 周文韬, 杨勇
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司衢州供电公司, 国网浙江常山县供电公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年10月13日