基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算方法及系统与流程

本发明申请属于电力，具体涉及一种基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算方法及系统。

背景技术：

1、潮流计算作为电力系统研究最基本计算之一，不仅可以为调度提供运行状态信息，也决定了依赖于它计算结果的其他所有高级应用软件的性能。配电网各种分析与计算，如:配电网可靠性评估、故障诊断、状态估计等等都离不开潮流计算的结果。

2、常用的方法中，可借助参数矩阵准确、快速地完成潮流计算，获得配电网各节点的电压、各节点之间的电流、功率损耗等参数，为配电网计算提供了重要的模型基础。参数矩阵是描述配电网中各个节点之间连接关系的一种数学模型。参数矩阵的每一列都存放着与配电网节点、支路相关的各类信息，例如支路阻抗、支路的起始节点、支路的终止节点等等,它是配电网各个节点之间的连接关系和系统参数的直观表示。

3、10kv辐射状配电网生成参数矩阵的传统方法是以网络拓扑结构为基础的，在网络拓扑结构的未知情况下，需人工绘制拓扑结构图。由于10kv辐射状配电网数据参数的差异化影响，拓扑信息需逐一整理，10kv辐射状配电网整体数据量庞大必然导致对绘图软件和计算机配置要求的提高及人力成本的成倍消耗，频繁的新建及改造项目导致拓扑信息经常需要人工维护，效率低且耗时长。此外在知道10kv辐射状配电网拓扑结构后，若想生成对应的参数矩阵，需要先对10kv辐射状配电网拓扑结构中各节点进行编号，再根据编号结果生成配电网计算所需的参数矩阵。这中间需要经过两步转化，计算量大且速度慢，效率相对较低。

4、综上所述，在10kv辐射状配电网规模不断扩大的背景下，传统计算方式的弊端愈加明显，亟需一种简单、可靠的基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算方法及系统。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明申请提出一种基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算方法，包括：

2、根据辐射状配电网原始数据生成辐射状配电网支路参数表和辐射状配电网节点参数表；

3、对所述辐射状配电网支路参数表和所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行排序和编号；

4、根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵；

5、根据辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵进行配电网潮流计算。

6、优选的，所述根据辐射状配电网原始数据生成辐射状配电网支路参数表和辐射状配电网节点参数表，包括：

7、根据辐射状配电网原始数据，提取支路起始节点、支路终止节点、支路电阻、支路电抗、节点名称、负荷消耗的有功功率和负荷消耗的无功功率；

8、生成辐射状配电网支路参数表，所述辐射状配电网支路参数表的各行参数为支路参数，所述辐射状配电网支路参数表的第一列参数为支路起始节点、第二列参数为支路终止节点、第三列参数为支路电阻、第四列参数为支路电抗；

9、生成辐射状配电网节点参数表，所述辐射状配电网节点参数表的各行为节点参数，所述辐射状配电网节点参数表的第一列参数为节点名称、第二列参数为负荷消耗的有功功率、第三列参数为负荷消耗的无功功率。

10、优选的，所述对所述辐射状配电网支路参数表和所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行排序和编号，包括：

11、对所述辐射状配电网支路参数表的各行进行排序；

12、对排序后的辐射状配电网支路参数表的各行参数进行编号；

13、根据所述辐射状配电网支路参数表的各行参数的编号，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行编号；

14、根据所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数的编号对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行排序。

15、优选的，所述对所述辐射状配电网支路参数表的各行进行排序，包括：

16、将所述支路起始节点和支路终止节点均为主干线的行归类为第一排序组；

17、对辐射状配电网支路参数表中除第一排序组外的行，根据辐射状配电网支路参数表的支路终止节点所在线路的名称对各行进行分类，将支路终止节点所在线路的名称相同的行归类为一个第二排序组；

18、所述第一排序组与第二排序组由上至下排序；

19、对所述第一排序组内的各行，根据支路终止节点的线路序号升序排序；

20、对每个所述第二排序组内的各行，根据支路终止节点的线路序号升序排序；

21、根据排序后的各第二排序组的第一行支路起始节点所在线路的分支深度，对多个第二排序组进行组间排序，得到排序后的辐射状配电网支路参数表。

22、优选的，所述对排序后的辐射状配电网支路参数表的各行参数进行编号，包括：

23、以编号2为起始，对排序后的辐射状配电网支路参数表的支路终止节点列进行升序编号，得到支路终止节点列的编号列；

24、将支路终止节点的编号赋予与所述支路终止节点的字符串相同的支路起始节点，将编号1赋予与编号为2的支路终止节点同一行的支路起始节点，得到支路起始节点列的编号列。

25、优选的，所述根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网支路参数矩阵，包括：

26、将所述支路起始节点列的编号作为辐射状配电网支路参数矩阵的第一列参数，

27、将所述支路终止节点列的编号列作为辐射状配电网支路参数矩阵的第二列参数，

28、将排序后的辐射状配电网支路参数表的第三列参数和第四列参数对应作为辐射状配电网支路参数矩阵的第三列参数和第四列参数，完成辐射状配电网支路参数矩阵的生成。

29、优选的，所述根据所述辐射状配电网支路参数表的各行参数的编号，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行编号，包括：

30、将支路终止节点的编号赋予与所述支路终止节点的字符串相同的节点名称，将编号1赋予节点名称列中的起始节点，得到节点名称列的编号列。

31、优选的，所述根据所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数的编号对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行排序，包括：

32、根据节点名称列的编号大小，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行升序排序，得到排序后的辐射状配电网节点参数表。

33、优选的，根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网节点参数矩阵，包括：

34、将排序后的辐射状配电网节点参数表的节点名称列的编号列作为辐射状配电网节点参数矩阵的第一列参数，

35、将排序后的辐射状配电网节点参数表的第二列参数和第三列参数对应作为辐射状配电网节点参数矩阵的第二列参数和第三列参数，完成辐射状配电网节点参数矩阵的生成。

36、基于同一发明构思，本发明还提供了一种基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算系统，包括：

37、参数表生成模块，用于根据辐射状配电网原始数据生成辐射状配电网支路参数表和辐射状配电网节点参数表；

38、参数表排序编号模块，用于对所述辐射状配电网支路参数表和所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行排序和编号；

39、参数矩阵生成模块，用于根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵；

40、潮流计算模块，用于根据辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵进行配电网潮流计算。

41、优选的，所述参数表生成模块具体用于：

42、根据辐射状配电网原始数据，提取支路起始节点、支路终止节点、支路电阻、支路电抗、节点名称、负荷消耗的有功功率和负荷消耗的无功功率；

43、生成辐射状配电网支路参数表，所述辐射状配电网支路参数表的各行参数为支路参数，所述辐射状配电网支路参数表的第一列参数为支路起始节点、第二列参数为支路终止节点、第三列参数为支路电阻、第四列参数为支路电抗；

44、生成辐射状配电网节点参数表，所述辐射状配电网节点参数表的各行为节点参数，所述辐射状配电网节点参数表的第一列参数为节点名称、第二列参数为负荷消耗的有功功率、第三列参数为负荷消耗的无功功率。

45、优选的，所述参数表排序编号模块具体用于：

46、对所述辐射状配电网支路参数表的各行进行排序；

47、对排序后的辐射状配电网支路参数表的各行参数进行编号；

48、根据所述辐射状配电网支路参数表的各行参数的编号，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行编号；

49、根据所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数的编号对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行排序。

50、优选的，所述参数表排序编号模块中对所述辐射状配电网支路参数表的各行进行排序，包括：

51、将所述支路起始节点和支路终止节点均为主干线的行归类为第一排序组；

52、对辐射状配电网支路参数表中除第一排序组外的行，根据辐射状配电网支路参数表的支路终止节点所在线路的名称对各行进行分类，将支路终止节点所在线路的名称相同的行归类为一个第二排序组；

53、所述第一排序组与第二排序组由上至下排序；

54、对所述第一排序组内的各行，根据支路终止节点的线路序号升序排序；

55、对每个所述第二排序组内的各行，根据支路终止节点的线路序号升序排序；

56、根据排序后的各第二排序组的第一行支路起始节点所在线路的分支深度，对多个第二排序组进行组间排序，得到排序后的辐射状配电网支路参数表。

57、优选的，所述参数表排序编号模块中对排序后的辐射状配电网支路参数表的各行参数进行编号，包括：

58、以编号2为起始，对排序后的辐射状配电网支路参数表的支路终止节点列进行升序编号，得到支路终止节点列的编号列；

59、将支路终止节点的编号赋予与所述支路终止节点的字符串相同的支路起始节点，将编号1赋予与编号为2的支路终止节点同一行的支路起始节点，得到支路起始节点列的编号列。

60、优选的，所述参数矩阵生成模块中根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网支路参数矩阵，包括：

61、将所述支路起始节点列的编号作为辐射状配电网支路参数矩阵的第一列参数，

62、将所述支路终止节点列的编号列作为辐射状配电网支路参数矩阵的第二列参数，

63、将排序后的辐射状配电网支路参数表的第三列参数和第四列参数对应作为辐射状配电网支路参数矩阵的第三列参数和第四列参数，完成辐射状配电网支路参数矩阵的生成。

64、优选的，所述参数表排序编号模块中根据所述辐射状配电网支路参数表的各行参数的编号，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数进行编号，包括：

65、将支路终止节点的编号赋予与所述支路终止节点的字符串相同的节点名称，将编号1赋予节点名称列中的起始节点，得到节点名称列的编号列。

66、优选的，所述参数表排序编号模块中根据所述辐射状配电网节点参数表中的各行参数的编号对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行排序，包括：

67、根据节点名称列的编号大小，对所述辐射状配电网节点参数表中的各行进行升序排序，得到排序后的辐射状配电网节点参数表。

68、优选的，所述参数矩阵生成模块中根据所述各行参数及其编号，生成辐射状配电网节点参数矩阵，包括：

69、将排序后的辐射状配电网节点参数表的节点名称列的编号列作为辐射状配电网节点参数矩阵的第一列参数，

70、将排序后的辐射状配电网节点参数表的第二列参数和第三列参数对应作为辐射状配电网节点参数矩阵的第二列参数和第三列参数，完成辐射状配电网节点参数矩阵的生成。

71、与最接近的现有技术相比，本发明申请具有的有益效果如下：

72、本发明申请提供了一种基于辐射状配电网参数矩阵生成的潮流计算方法及系统，包括：根据原始数据生成辐射状配电网支路参数表和辐射状配电网节点参数表，并对两个参数表中的各行参数进行排序和编号；根据各行参数及其编号，生成辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵；根据辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵进行配电网潮流计算；该方法和系统通过对辐射状配电网支路参数表和辐射状配电网节点参数表进行排序和编号；再以此生成辐射状配电网支路参数矩阵和辐射状配电网节点参数矩阵，使参数矩阵的生成不依赖于网络拓扑结构图，不需要经过两步转化，生成的参数矩阵可直接用于辐射状配电网潮流计算，简单、效率高。