配电网自动化技术—第9章 配电网高级应用软件.ppt

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1、第9章　配电网高级应用软件9.1配电网高级应用软件简介9.2配电网网络拓扑分析9.2.1概述9.2.2配电网拓扑结构9.2.3配电网拓扑描述9.2.4配电网拓扑分析算法9.3配电网线损计算9.3.1线损的基本概念9.3.2配电网理论线损计算方法9.3.3配电网线损三相潮流法计算第9章配电网高级应用软件--简介配电网高级应用软件是建立在一定的数据源基础之上的：1）由SCADA采集来的测量数据，即系统运行的实时数据和历史数据。2）由人工输入的系统静态数据，如系统的线路参数、变压器参数等。3）计划参数，主要是未来时刻的计划运行参数，如预测的负荷及检修停电安排

2、等。有了以上的数据源，高级应用软件就可以辅助配网运行人员对系统进行各种分析。配电网高级应用软件包含的内容有：网络建模、网络接线分析、动态网络着色、配电网潮流计算、短路电流计算、网络重构、负荷预测等。1.网络建模网络建模用于建立和维护配电网数据库，通过在数据库中定义配电网设备铭牌参数及其各设备之间的连接关系，建立整个配电网的设备连接关系及各设备的数学模型。配电网的拓扑模型可以分为静态拓扑模型和动态拓扑模型。网络建模的主要功能有：1）定义配电网中的各种元件，如母线、馈线段、分支线、变压器、电容器、负荷等。2）定义各元件间的连接关系，以提供网络分析功能所需的

3、基本拓扑信息。3）根据定义的元件自动生成相应元件参数表，以便参数录入。4）网络建模提供静态分析和动态分析的全套元件参数。5）从实时库中获取数据。6）维护数据库间的关系和自动校核输入的数据。7）根据数据库和开关的实时状态建立母线模型。8）支持各种电压等级的模型。2.状态估计在实时情况下，不可能对网络的所有运行状态量进行监测；此外，获取的测量数据也不可避免地存在测量误差。状态估计基于网络的拓扑模型，利用SCADA采集的实时信息，确定配电网的接线方式和运行状态，估计出各母线的电压幅值和相角及元件的功率，检测、辨识不良数据，补充不足测点。3.配电网重构配电网重

4、构的目标是在满足网络约束和辐射状网络结构的前提下，通过开关操作改变负荷的供电路径，以便使网损最小，或解除支路过载和电压越限，或平衡馈线负荷。配电网重构的用途有以下几个方面：1）用于配电网规划和配电网改造。2）正常运行状态下的网络重构可以降低网损，平衡负荷，提高系统运行的经济性与供电可靠性。3）故障情况下的网络重构可用于配电网事故后的供电恢复。4.配电网线损计算与分析1）输入功能：包括图形输入、数据输入、网络拓扑分析和自动生成数据库、自动检错、与GIS接口等。2）计算功能：包括采用前推回代法计算配电网潮流、用不同方式采集运行数据以提高计算正确性、自动适应

5、运行方式的变化等。3）输出功能：计算结果以表格、分层图形、棒图、曲线等方式输出。4）分析功能：通过多种分析确认计算结果的真实性和可靠性。5.负荷预测负荷预测功能一般针对全网或某个区域内的总负荷进行。应考虑带气象修正功能的负荷预测模型，负荷预测可以预测未来1天～1周的每小时、每15min的系统负荷值，然后利用可自动校正的负荷分配系数把该预测值分配到各变电站、馈线及负荷点。配电负荷预测可能要考虑分类预测。负荷分类指负荷中可分离出来的最小可统计用电负荷类别。典型的负荷分类比如电冰箱、烹饪、荧光灯、电热器、电弧、泵等。9.2配电网网络拓扑分析配电网拓扑分析(又

6、称配电网接线分析或配电网拓扑辨识)是指运用图论等方面的知识对配电网的几何结构和性质进行分析和研究，以反映配电网上各元件(包括节点、线路、负荷等)的连接情况和带电状态；最终根据各个元件之间的连接关系以及各个开关的实时开合状态，动态生成能够正确描述网络结构并可为计算机分析所利用的数学模型。配电系统拓扑分析以从同一变电站引出的所有馈线作为一个完整的分析对象，而以馈线作为基本的分析单元。对辐射状结构方式可以用一个树结构来表示。对于环网设计而开环运行的结构方式，在正常运行时也可视为一个树结构，只是在开关倒换操作的短时间内变成一个弱环网络。1.配电弱环网的拓扑描述

7、在配电网拓扑分析时，通常将配电系统的各种设备抽象为节点或支路，整个配电网由节点和支路组成。这样，以节点作为图的顶点，支路作为图的边，就构成了一个称之为图的数据结构。配电系统中的任何设备都可以抽象成一个多端口电路，端子之间的连接描述了设备之间的拓扑关系。1.配电弱环网的拓扑描述--邻接矩阵邻接矩阵是用一个二维数组来存放图的顶点间关系的数据。但一般的图并非任意两个顶点都相邻接，因此邻接矩阵中会有许多零元素。1.配电弱环网的拓扑描述--邻接表矩阵对图的每个顶点建立一个单链表，n个顶点建立n个单链表。第i个单链表中的节点包含顶点及其所有邻接顶点，它相比于邻接矩

8、阵而言只考虑了非零元素。1.配电弱环网的拓扑描述--节点—支路关联矩阵1）节点i与支路j相连，