本發明涉及一種基于冗余數據計算配電網饋電線路增加節點后電壓分布的工程計算方法，屬于配電網運行狀態估計技術領域。
背景技術：
配電網由于負荷發展迅速，許多饋線末端電壓已經接近電壓要求下限，當需要在饋線上增加負荷時，缺乏對增加負荷后電壓分布的有效工程計算，不能對增加負荷的節點進行合理的規劃。配電網規劃中常用的均勻負荷模型與實際工程現場差距極大，而廣泛采用的潮流算法是牛頓—拉夫遜算法及其變種，其迭代效率低且經常不收斂。并且一般負荷模型的有功功率p、無功功率q隨著節點電壓的變化而變化，現有迭代法并不能反映這種變化。
本發明基于現有于利用配電網監測裝置數據構造固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降，形成現有線路的運行模型，并用該模型推算出增加節點后的電壓分布狀況,分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算得到符合工程現場的電壓分布，能夠很好地適應隨電壓變化的負荷模型。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提出一種基于冗余數據計算配電網饋電線路增加節點后電壓分布的工程計算方法，用以解決上述問題。
本發明的技術方案是：一種基于冗余數據計算配電網饋電線路增加節點后電壓分布的工程計算方法，利用配電網監測裝置數據構造固定節點的容抗在單位電壓下產生的壓降，并用分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算得到增加節點后的電壓分布。通過配電網監測裝置，獲取一條饋線各節點的電壓、有功功率、無功功率數據，利用分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式，求出各固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降；再根據增加節點前的數據對增加節點后進行初值計算，再利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗壓降的公式進行迭代計算，直到符合精度要求，最終計算得到增加節點后饋電線路的電壓分布。
所述方法具體步驟為：
(1)冗余數據收集：饋線有k(k＝0，1，2，…，n)個節點(0節點為母線)，收集節點k的有功功率(pk)、視在功率(qk)、節點電壓(uk)、母線電壓u0、單位長度線路的參數r+jx、節點k到節點k-1的饋電線路長度lk，并已知負荷模型qx＝q(ux)，px＝p(ux)；
(2)現構造分離饋電線路感抗壓降δukl和節點容抗的壓降δukc的公式：
uk＝uk-1-δukl-δukc(4)
長度較短的電力線路兩端電壓相角差不大，可以忽略電壓橫分量；
(3)定義固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降bk為：
根據收集的冗余數據收集求出bk；
(4)根據收集的冗余數據求出迭代初值：
當給該線路增加常規負荷節點時，設為a節點，la時節點a到母線的距離，則必定存在一個正整數b(1≤b≤n)使
當h≤b-1時
當h＞b+1時
當h＝b時，
當h＝b+1時，
(5)利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算：
令c的初始值為1；
給定一個精度：正實數，當所有
本發明的有益效果是：
(1)本發明是基于現有配電網監測數據計算迭代初值得到增加負荷節點后的電壓分布，迭代收斂速度快，并易于現場實現。
(2)本發明對配電網中新增負荷的規劃，有較強的實用性。大量仿真結果表明，本發明效果良好。
(3)本發明利用利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代，能很好地適應負荷有功功率和無功功率隨電壓的響應。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，對本發明作進一步說明。
實施例1：一種基于冗余數據計算配電網饋電線路增加節點后電壓分布的工程計算方法，利用配電網監測裝置數據構造固定節點的容抗在單位電壓下產生的壓降，并用分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算得到增加節點后的電壓分布。通過配電網監測裝置，獲取一條饋線各節點的電壓、有功功率、無功功率數據，利用分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式，求出各固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降；再根據增加節點前的數據對增加節點后進行初值計算，再利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗壓降的公式進行迭代計算，直到符合精度要求，最終計算得到增加節點后饋電線路的電壓分布。
所述方法具體步驟為：
(1)冗余數據收集：饋線有k(k＝0，1，2，…，n)個節點(0節點為母線)，收集節點k的有功功率(pk)、視在功率(qk)、節點電壓(uk)、母線電壓u0、單位長度線路的參數r+jx、節點k到節點k-1的饋電線路長度lk，并已知負荷模型qx＝q(ux)，px＝p(ux)；
(2)現構造分離饋電線路感抗壓降δukl和節點容抗的壓降δukc的公式：
uk＝uk-1-δukl-δukc(4)
長度較短的電力線路兩端電壓相角差不大，可以忽略電壓橫分量；
(3)定義固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降bk為：
根據收集的冗余數據收集求出bk；
(4)根據收集的冗余數據求出迭代初值：
當給該線路增加常規負荷節點時，設為a節點，la時節點a到母線的距離，則必定存在一個正整數b(1≤b≤n)使
當h≤b-1時
當h＞b+1時
當h＝b時，
當h＝b+1時，
(5)利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算：
令c的初始值為1；
給定一個精度：正實數ε，當所有
實施例2：一條11節點10kv饋線在第7節點和第8節點之間增加負荷的仿真。其線路參數如下：饋電線路單位參數r＝0.17ω/km，x＝0.21ω/km，節點k(k＝0，1，2，…，11)的有功功率(pk)、視在功率(qk)、節點電壓(uk)、母線電壓(u0)、迭代精度ε(如表1所示)，再在第7節點和第8節點之間，距第7節點0.5km初增加一個負荷節點a，pk＝400kw、qk＝190kvar。負荷模型為恒有功功率恒無功功率模型。
表1
(1)根據權利要求書中的步驟(1)冗余數據收集：饋線有k(k＝0，1，2，…，n)個節點(0節點為母線)，收集節點k的有功功率(pk)、視在功率(qk)、節點電壓(uk)、母線電壓u0、單位長度線路的參數r+jx、節點k到節點k-1的饋電線路長度lk，并已知恒有功功率恒無功功率模型。
(2)根據權利要求書中的步驟(2)現構造分離饋電線路感抗壓降δukl和節點容抗的壓降δukc的公式。
(3)根據權利要求書中的步驟(3)根據收集的冗余數據收集求出固定節點的容抗在單位電壓長度下產生的壓降
(4)根據權利要求書中的步驟(4)根據收集的冗余數據求出迭代初值。
(5)根據權利要求書中的步驟(5)利用有功功率和無功功率隨電壓變化的模型對分離饋電線路感抗壓降和節點容抗的壓降的公式進行迭代計算(如表2所示)。
表2
以上對本發明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。