一种无源树状拓扑的配电线路传输效率评价方法及系统与流程

本发明涉及配电线路传输，具体涉及一种无源树状拓扑的配电线路传输效率评价方法及系统。

背景技术：

1、配网线路的传输效率是反应网络拓扑结构的重要指标，但目前主要的技术方向为提高传输效率，如申请号为cn201310701284.2的申请，其通过在发送端和接收端加上标识，来提高传输效率。对于传输效率采用什么参数来评价，目前过于繁杂，不能够清晰的反映出网络拓扑的结构优势、传输效率和网络传输代价。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无源树状拓扑的配电线路传输效率的评价方法，用于评价配电线路的传输效率，在此基础上，本发明还提供一种无源树状拓扑的配电线路传输效率的评价系统。

2、技术方案：一方面，本发明提供一种无源树状拓扑的配电线路传输效率的评价方法，该方法包括以下步骤：

3、s1获取某段含有一个电源和若干负荷的配电线路，所述电源用于对这些负荷进行功率传输；

4、s2将所述配电线路依据格点坐标映射到对应网格上，根据电源和负荷的分布构造多个不同拓扑结构的供电线路网；

5、s3获取所述供电线路网中从所述电源到各个负荷之间的功率，并计算每条线路相对于电源的等效负荷距；所述线路网中从电源到各个负荷之间的线路包括串联型线路、局部并联型线路以及并联型线路，所述串联型线路为所述电源与其他负荷之间仅存在串联关系，所述局部并联型线路为所述电源与其他负荷之间既存在并联关系又存在串联关系，所述并联型线路为所述电源与其他负荷之间仅存在并联关系；

6、s4比较等效负荷距的大小，找出数值最小的等效负荷距，并将其对应的线路作为传输代价最小的拓扑结构。

7、进一步的，包括：

8、所述串联关系下等效负荷距的计算步骤包括：

9、s31若所述串联型线路为一个电源与两个负荷均为串联关系，则计算对应的等效负荷与电源之间的距离 d，计算公式为：，其中，为第一个负荷与电源之间的线路长度，为第二个负荷与电源之间的线路长度，为第二个负荷对应的功率，为第一个负荷对应的功率；s32 若所述串联型线路为一个电源与多于两个的若干负荷均为串联关系，若干负荷记为，其中，则对应的等效负荷与电源之间的距离 d e，具体步骤为：s321计算第 n个负荷与第 n-1个负荷之间的等效负荷距，表示为：，其中，为第 n个负荷的功率，为第 n-1个负荷的功率， 为第 n个负荷与第 n-1个负荷之间的线路长度，所述线路长度为网格边长的倍数，

10、s322进而依次计算,……, ，且因此，，其中，为电源到最靠近所述电源的负荷的线路长度。

11、进一步的，包括：

12、所述局部并联型线路对应的等效负荷距的计算方法为：

13、s33将线路中远离电源端并串联的负荷点均进行等效处理，得到多个局部的等效负荷距 d i；

14、s34若局部的等效负荷与原负荷点仍存在串联关系，则继续逐步向电源迭代进行等效处理，直至均为并联的负荷点；

15、s35确认存在并联关系的若干负荷点，并计算对应的等效负荷距；s36计算等效负荷距，其中，为电源到最靠近所述电源的负荷的线路长度。进一步的，包括：

16、所述步骤s35中计算对应的等效负荷距，公式表示为：，其中，为第m个负荷对应的功率，为第m个负荷相对电源的线路长度，为步骤s33中等效处理后的等效负荷，为该等效负荷对应的等效负荷距。进一步的，包括：

17、所述并联型线路对应的等效负荷距计算方法为：

18、s37确认与电源是并联关系的线路中是否存在串联关系的负荷，若存在，则将具有串联关系的负荷进行等效处理；

19、s38将每条线路中的等效负荷进行等效处理，计算得到最终的等效负荷距。另一方面，本发明还提供一种无源树状拓扑的配电线路传输效率的评价系统，所述系统包括：

20、获取模块，用于获取某段含有一个电源和若干负荷的配电线路，所述电源用于对这些负荷进行功率传输；

21、映射模块，用于将所述配电线路依据格点坐标映射到对应网格上，根据电源和负荷的分布构造多个不同拓扑结构的供电线路网；

22、等效负荷距计算模块，用于获取所述供电线路网中从所述电源到各个负荷之间的功率，并计算每条线路相对于电源的等效负荷距；所述线路网中从电源到各个负荷之间的线路至少包括串联型线路、局部并联型线路和并联型线路中的一种，所述串联型线路为所述电源与其他负荷之间仅存在串联关系，所述局部并联型线路为所述电源与其他负荷之间既存在并联关系又存在串联关系，所述并联型线路为所述电源与其他负荷之间仅存在并联关系；

23、确定模块，用于比较等效负荷距的大小，找出数值最小的等效负荷距，并将其对应的线路作为传输代价最小的拓扑结构。

24、进一步的，包括：

25、所述等效负荷距计算模块中，串联关系下等效负荷距的计算包括以下单元：

26、第一串联单元，其用于若所述串联型线路为一个电源与两个负荷均为串联关系，则计算对应的等效负荷与电源之间的距离 d，计算公式为：，其中，为第一个负荷与电源之间的线路长度，为第二个负荷与电源之间的线路长度，为第二个负荷对应的功率，为第一个负荷对应的功率；第二串联单元，用于若所述串联型线路为一个电源与多于两个的若干负荷均为串联关系，若干负荷记为，其中，，则对应的等效负荷与电源之间的距离 d e，具体步骤为：

27、计算第 n个负荷与第 n-1个负荷之间的等效负荷距，表示为：其中，为第 n个负荷的功率，为第 n-1个负荷的功率，为第 n个负荷与第 n-1个负荷之间的线路长度，所述线路长度为网格边长的倍数，进而依次计算,……,，且因此，，其中，为电源到最靠近所述电源的负荷的线路长度。进一步的，包括：

28、所述局部并联型线路对应的等效负荷距的计算单元包括：

29、串联负荷处理单元，用于将线路中远离电源端并串联的负荷点均进行等效处理，得到多个局部的等效负荷距 d i；

30、迭代处理单元，用于若局部的等效负荷与原负荷点仍存在串联关系，则继续逐步向电源迭代进行等效处理，直至均为并联的负荷点；

31、确认单元，用于确认存在并联关系的若干负荷点，并计算对应的等效负荷距；

32、最终计算单元，用于计算等效负荷距，其中，为电源到最靠近所述电源的负荷的线路长度。

33、进一步的，包括：

34、将所述确认单元中计算对应的等效负荷距，公式表示为：，其中，为第m个负荷对应的功率，为第m个负荷相对电源的线路长度，为步骤s33中等效处理后的等效负荷，为该等效负荷对应的等效负荷距。进一步的，包括：

35、所述并联型线路对应的等效负荷距计算单元包括：

36、判断单元，用于判断与电源是并联关系的线路中是否存在串联关系的负荷，若存在，则将具有串联关系的负荷进行等效处理；

37、结果计算单元，用于将每条线路中的等效负荷进行等效处理，计算得到最终的等效负荷距。有益效果：本发明假定任意分布、任意性状的负荷，用一个电源点完成对这些负荷进行功率传输，对于不同的多种拓扑结构，根据用户性状不同，其传输效率、网络传输代价也是不同的，从优化的角度来讲，应该存在最优的网络拓扑供电方式，负荷评价不同的拓扑供电的优劣，用等效负荷距的方法具有综合性、便捷性的优势，采用等效负荷距的方式来评价配电线路可以清晰准确的反映出网络拓扑的结构优势、传输效率和网络传输代价。