基于GM（1.1）改进的熵权法配网损失计算及预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，步骤1：配线损失分析：电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算；步骤2：熵权法预测，得出不考虑谐波时的电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算的全局最优解A；步骤3：计及谐波影响时低压配电线损耗计算，在同时考虑三相不平衡、电压偏差以及谐波时，计算低压配电网损耗；步骤4：GM(1.1)灰度预测计算；步骤5：得出分析比对结果。针对电能质量问题对低压配电网损耗的影响进行了深入分析，在此基础上提出了一种将GM(1.1)与熵权法相结合的配网损失计算及预测方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
基于GM（1.1）改进的熵权法配网损失计算及预测方法


[0001]本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法。

技术介绍

[0002]输送电力必然在输电线路中产生损耗,理论线损可根据理论计算出，配电网的计算有多种不同的方法，因此各种新计算方法的研究是线损分析的研究趋势，目的是更为精确的计算出电力系统的理论线损，与此同时如何将线损合理分摊到发电公司和用电公司是电力系统引入电力市场后的关键问题，并且成为与电力市场理论相结合的难题，也是国内外线损分析领域的热点和研究趋势。对于线损计算，国外现在研究的重点多是对线损的分析和降损措施与方法研究，近年来提出的一些新方法主要有模糊理论逼近法、负荷统计学方面的聚类法等。输电系统的线损变化主要决定于其运行方式的变化,而输电系统的运行方式变化很复杂,难以用数学模型表达,从而给输电系统的线损分析带来困难。
[0003]随着电网规模不断扩大，发电设备接入类型与数量急剧增加，导致电网复杂程度不断提升，传统电网已不能满足不同用户需求。同时人工智能技术的发展也对电网功能和运行提出新的挑战。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，是当前阶段国家电网最重要的任务。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，针对电能质量问题对低压配电网损耗的影响进行了深入分析，在此基础上提出了一种将GM(1.1)与熵权法相结合的配网损失计算及预测方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：配线损失分析，包括：电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算；
[0008]步骤2：熵权法预测，根据低精度的节点负荷伪量测进行不确定性潮流计算，并采用基于仿射算术的三相前推回代潮流计算，以高精度的实时量测作为更严格的约束对数据进行进一步压缩；得出不考虑谐波时的电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算的全局最优解A；
[0009]步骤3：计及谐波影响时低压配电线损耗计算，在同时考虑三相不平衡、电压偏差以及谐波时，计算低压配电网损耗；
[0010]步骤4：低压配电网损耗的GM(1.1)灰度预测计算；
[0011]步骤5：得出低压配电网损耗的分析比对结果。
[0012]进一步地，所述的步骤1具体包括如下：
[0013]1)电压偏差下变压器损耗分析
[0014]通常情况下将变压器的空载损耗看作一个固定值，但实际运行中变压器空载损耗会随电压的升高迅速增加；设变压器额定空载损耗为P
N0
，实际空载损耗为P0，则可用变压器空载损耗百分比来表示变压器实际的空载损耗变化情况，具体如下
[0015]电压偏差下配电变压器的损耗为：
[0016][0017]式中：U
t
为配电变压器分接头电压；U为配电变压器的实际工作电压，P、Q为配电变压器的有功、无功功率，β为配电变压器末端电压偏差；R
T
为配电变压器电阻,U
N
为配电变压器额定电压，P
o
为额定电压下配电变压器的空载损耗；γ是与变压器电压偏差相关的系数。
[0018]2)电压偏差下线路损耗分析
[0019]由P＝UI可知在负荷功率一定时，输电线路的电压和电流成反比，提高输电线路的电压能够减小流经线路的电流，从而降低线路的功率损耗；反之，线路损耗会随之增加；
[0020]电压偏差下配电网线路的功率损耗为：
[0021][0022]式中：β2为线路末端电压偏差；R
L
为配电网线路电阻；P2、Q2为负载的有功、无功功率；
[0023]3)电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算
[0024]在考虑电压偏差和三相不平衡度时，低压配电线损耗计算中，配电变压器损耗模型为：
[0025][0026]式中：U
t
为配电变压器的额定电压，V；U为配电变压器的实际工作电压，V；P
o
为配电变压器的空载损耗，W；γ为与变压器电压偏差相关的系数；k为配电变压器低压侧负荷曲线的形状系数；K
Ti
为配电线路第i时段三相不平衡系数；I
p.i
为第i时段得三相平均负荷电流，A；R
Teq
为配电变压器的等值电阻，Ω；T为计算时间，d；
[0027]配网线路损耗模型：
[0028][0029]式中：k为配电变压器低压侧负荷曲线的形状系数；K
Li
为配电线路第i时段三相不平衡系数；I
p.i
为i时段得三相平均负荷电流，A；R
Leq
为配电网线路等值电阻，Ω；T为计算时间，d；
[0030]低压配电网总损耗为：
[0031]ΔA＝ΔA
T
+ΔA
L
(kW
·
h)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)。
[0032]进一步地，所述的步骤2的熵权法预测具体包括如下：
[0033]1)将配电变压器系统中三相前推回代潮流计算中的电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗、电压偏差和三相不平衡下配线损耗均用其仿射型代替，得到仿射前推回代潮流算法；具体计算过程如下：
[0034]首先，将所有节点负荷伪量测转换为对应的仿射型：
[0035][0036]式中：为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗、电压偏差和三相不平衡下配线损耗伪量测的仿射型；为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗伪量测点值；为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗噪声元，在区间[
‑
1,1]内取值；为噪声元系数，表征不确定性幅度；φ∈{a,b,c}；
[0037]仿射前推回代潮流计算包括三步：
[0038]2)节点注入电压偏差下配电变压器的损耗计算
[0039][0040]式中：为第k次迭代中节点i的φ相注入电压偏差下配电变压器的损耗仿射型，为第k
‑
1次迭代中节点i的φ相仿射电压偏差下线路损耗计算值，为节点i的φ相对地并联导纳，φ∈{a,b,c}，(
·
)*为复共轭运算符，k迭代序号；
[0041]3)回代过程：从末端支路开始，根据各节点注入电压偏差下配电变压器的损耗，计算各支路始端每相电压偏差下配电变压器的损耗仿射值；
[0042][0043]式中：为第k次迭代中支路i
‑
j、j
‑
m的φ相电压偏差下配电变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：配线损失分析，包括：电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算；步骤2：熵权法预测，根据低精度的节点负荷伪量测进行不确定性潮流计算，并采用基于仿射算术的三相前推回代潮流计算，以高精度的实时量测作为更严格的约束对数据进行进一步压缩，得出不考虑谐波时的电压偏差下变压器损耗分析、电压偏差下线路损耗分析、电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算的全局最优解A；步骤3：计及谐波影响时低压配电线损耗计算，在同时考虑三相不平衡、电压偏差以及谐波时，计算低压配电网损耗；步骤4：低压配电网损耗的GM(1.1)灰度预测计算，得出计及谐波影响的配电网损耗预测值A1；步骤5：得出低压配电网损耗的分析比对结果。2.根据权利要求1所述的一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括如下：1)电压偏差下变压器损耗分析通常情况下将变压器的空载损耗看作一个固定值，但实际运行中变压器空载损耗会随电压的升高迅速增加；设变压器额定空载损耗为P
N0
，实际空载损耗为P0，则可用变压器空载损耗百分比来表示变压器实际的空载损耗变化情况，具体如下：电压偏差下配电变压器的损耗为：式中：U
t
为配电变压器分接头电压；U为配电变压器的实际工作电压，P、Q为配电变压器的有功、无功功率，β为配电变压器末端电压偏差；R
T
为配电变压器电阻,U
N
为配电变压器额定电压，P
o
为额定电压下配电变压器的空载损耗；γ是与变压器电压偏差相关的系数。2)电压偏差下线路损耗分析由P＝UI可知在负荷功率一定时，输电线路的电压和电流成反比，提高输电线路的电压能够减小流经线路的电流，从而降低线路的功率损耗；反之，线路损耗会随之增加；电压偏差下配电网线路的功率损耗为：式中：β2为线路末端电压偏差；R
L
为配电网线路电阻；P2、Q2为负载的有功、无功功率；3)电压偏差和三相不平衡下配线损耗计算在考虑电压偏差和三相不平衡度时，低压配电线损耗计算中，配电变压器损耗模型为：式中：U
t
为配电变压器的额定电压，V；U为配电变压器的实际工作电压，V；P
o
为配电变压
器的空载损耗，W；γ为与变压器电压偏差相关的系数；k为配电变压器低压侧负荷曲线的形状系数；K
Ti
为配电线路第i时段三相不平衡系数；I
p.i
为第i时段得三相平均负荷电流，A；R
Teq
为配电变压器的等值电阻，Ω；T为计算时间，d；配网线路损耗模型：式中：k为配电变压器低压侧负荷曲线的形状系数；K
Li
为配电线路第i时段三相不平衡系数；I
p.i
为i时段得三相平均负荷电流，A；R
Leq
为配电网线路等值电阻，Ω；T为计算时间，d；低压配电网总损耗为：ΔA＝ΔA
T
+ΔA
L
(kW
·
h)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)。3.根据权利要求1所述的一种基于GM(1.1)改进的熵权法配网损失计算及预测方法，其特征在于，所述的步骤2的熵权法预测具体包括如下：1)将配电变压器系统中三相前推回代潮流计算中的电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗、电压偏差和三相不平衡下配线损耗均用其仿射型代替，得到仿射前推回代潮流算法；具体计算过程如下：首先，将所有节点负荷伪量测转换为对应的仿射型：式中：为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗、电压偏差和三相不平衡下配线损耗伪量测的仿射型；为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗伪量测点值；为节点i的φ相电压偏差下配电变压器的损耗、电压偏差下线路损耗噪声元，在区间[
‑
1,1]内取值；为噪声元系数，表征不确定性幅度；φ∈{a,b,c}；仿射前推回代...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绍强，尹良智，赵卓，李增，贺欢，韩一品，黄鹤，张继佐，关飞翔，金玉，丁学军，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：