一種輻射狀配電網節能量預測方法及裝置與流程

2023-05-17 03:27:26 2

本發明涉及配電技術領域，更具體地，涉及一種輻射狀配電網節能量預測方法及裝置。

背景技術：

為了減小輻射狀配電網的電能損耗，通常會對輻射狀配電網中的某些部件，如電線或電氣設備等，進行更換。原輻射狀配電網的電能損耗與更換後的輻射狀配電網的電能損耗之差為節能量。

現有技術中，節能量通過待更換部件的電能損耗量以及更換後新部件的電能損耗量計算而得。該計算方法缺點如下：第一，在計算節能量時，僅考慮了被更換部件在更換前後電能損耗量的變化，而忽略了部件的更換對輻射狀配電網整體電能損耗量的影響，計算的節能量不準確；第二，節能量的計算需依靠更換部件後的量測數據，因而無法在更換部件前，對更換部件後的輻射狀配電網節能量進行預測。

技術實現要素：

本發明提供一種輻射狀配電網節能量預測方法及裝置，以克服現有技術中，在計算節能量時，僅考慮了被更換部件在更換前後電能損耗量的變化，而忽略了部件的更換對輻射狀配電網整體電能損耗量的影響，計算的節能量不準確；節能量的計算需依靠更換部件後的量測數據，因而無法在更換部件前，對更換部件後的輻射狀配電網節能量進行預測。

根據本發明的一個方面，提供一種輻射狀配電網節能量預測方法，該方法包括：步驟1，基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，對分層的所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，得到預測的電能損耗量；步驟2，基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。

根據本發明的另一個方面，提供一種輻射狀配電網節能量預測裝置。該裝置包括：電能損耗量預測模塊和節能量預測模塊；電能損耗量預測模塊，用於基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，對分層的所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，得到預測的電能損耗量；節能量預測模塊，用於基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。

本發明提出的輻射狀配電網節能量預測方法及裝置，通過基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，對分層的所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，進而基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。在計算節能量時，本發明考慮了在採取節能措施後，整個輻射狀配電網的電能損耗量，避免了在計算節能量時忽略部件的更換對輻射狀配電網整體電能損耗量的影響，計算的節能量更準確。此外，節能量在採取節能措施前便可通過預測而得。相關人員在採取節能措施之前，可以根據預測的節能量對各種節能方案進行對比，以選擇節能效果更好的節能方案。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例的一種輻射狀配電網節能量預測方法流程圖；

圖2為根據本發明實施例的一種輻射狀配電網節能量預測方法流程圖；

圖3為根據本發明實施例的已編號的輻射狀配電網示意圖；

圖4為根據本發明實施例的簡單輻射狀配電網的示意圖；

圖5為根據本發明實施例的一種輻射狀配電網節能量預測裝置流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

如圖1所示，根據本發明的一個方面，提供一種輻射狀配電網節能量預測方法，該方法包括：步驟1，基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，對分層的所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，得到預測的電能損耗量；步驟2，基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。

本發明提出的輻射狀配電網節能量預測方法，通過基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，對分層的所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，進而基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。在計算節能量時，本發明考慮了在採取節能措施後，整個輻射狀配電網的電能損耗量，避免了在計算節能量時忽略部件的更換對輻射狀配電網整體電能損耗量的影響，計算的節能量更準確。此外，節能量在採取節能措施前便可通過預測而得。相關人員在採取節能措施之前，可以根據預測的節能量對各種節能方案進行對比，以選擇節能效果更好的節能方案。

作為一種可選實施例，所述步驟1之前還包括：基於所述輻射狀配電網網絡拓撲中節點的編號，採用分支線分層法，對所述輻射狀配電網的支路進行分層；其中，每層包括至少一個支路；對所述輻射狀配電網各支路進行參數辨識。

作為一種可選實施例，所述對所述輻射狀配電網各支路進行參數辨識進一步包括：若所述支路為變壓器支路，基於變壓器量測數據和變壓器參數計算模型，對變壓器支路進行參數辨識；若所述支路為線路支路，按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個線路支路，基於線路量測數據和線路參數計算模型，對線路支路進行所述參數辨識。

作為一種可選實施例，對於所述輻射狀配電網中的任一支路，若該支路不採取節能措施，則該支路對應的支路參數為辨識參數，若該支路採取節能措施，則該支路對應的支路參數為節能措施下的等值參數。

作為一種可選實施例，所述步驟1進一步包括：基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，利用前推回代潮流算法，對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測；基於預測的精確功率損耗，得到預測的電能損耗量。

作為一種可選實施例，所述基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，利用前推回代潮流算法，對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測進一步包括：s1、按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於第一次流經該支路末端節點的功率、量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的功率損耗和第一次流經該支路首端節點的功率；s2、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，若該支路不採取節能措施，基於第一次流經該支路首端節點的功率、第一次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的末端電壓；s3、按功率傳輸逆方向，從所述輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路末端節點的功率、上一次該支路的末端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的功率損耗和本次流經該支路首端節點的功率；s4、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路首端節點的功率、本次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的末端電壓；s5、對於輻射狀配電網的每一個支路，當本次該支路末端電壓與上一次該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度時，則將本次該支路的功率損耗作為該支路的精確功率損耗；否則，重複步驟s3-s4，直至對於輻射狀配電網的每一個支路，本次該支路末端電壓與上一次該支路的末端電壓差的絕對值滿足收斂精度。

作為一種可選實施例，所述步驟2之後還包括：基於所述節能量，對所述節能措施進行社會效益評估，所述社會效益評估計算公式如下：其中，δc為採取節能措施後減少的二氧化碳排放量；es為節能量；ri為第i種發電方式所發電量佔系統整體發電量的比例；ci為第i種發電方式發出單位電量所排放的二氧化碳量。

作為一種可選實施例，所述步驟2之後還包括：基於所述節能量，對所述節能措施進行經濟效益評估，所述經濟效益評估計算公式如下：其中，kp節能措施靈敏度；es為節能量；pall為節能措施總投入；pc為節能措施成本費用；pr為舊設備回收費用；pe為實行節能措施額外費用。

上述所有可選技術方案，可以採用任意結合形成本發明的可選實施例，在此不再一一贅述。

基於上述圖1對應實施例提供的方法，本發明實施例提供了一種輻射狀配電網節能量預測方法。參見圖2，該方法包括：

101，基於輻射狀配電網網絡拓撲中節點的編號，採用分支線分層法，對所述輻射狀配電網的支路進行分層；

102，對所述分層的所述輻射狀配電網各支路進行參數辨識；

103，基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，利用前推回代潮流算法，對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測；

104，基於預測的精確功率損耗，得到預測的電能損耗量；

105，基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量及所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量；

106，基於所述節能量，對所述節能措施進行社會效益評估；

107，基於所述節能量，對所述節能措施進行經濟效益評估。

其中，101，基於所述輻射狀配電網網絡拓撲中節點的編號，採用分支線分層法，對所述輻射狀配電網的支路進行分層。

輻射狀配電網的支路由相鄰節點及之間的通路構成。在進行節能量預測時，為了加快後續參數辨識速度以及快速獲取電能損耗量，需要對輻射狀配電網進行分層。本實施例具體採用分支線分層法對輻射狀配電網的支路進行分層。分層後，每層支路包括至少一個支路。分層的具體過程為：

(1)從輻射狀配電網的根節點開始，尋找與根節點相鄰且編號最小的相鄰節點，進一步尋找與該相鄰節點相鄰且編號最小的相鄰節點，直至搜索至輻射狀配電網的末梢節點。將根節點和尋找到的相鄰且編號最小的相鄰節點以及尋找到的相鄰的末梢節點對應的支路作為首層支路。

(2)以上一層支路對應的節點中連接有分叉支路的節點作為根節點，從未被分層的編號最小的根節點開始，按照首層支路的分層方法，得到每個根節點及其後滿足分層條件的節點，將各個根節點及其後滿足分層條件的節點對應的支路作為該層支路。

重複步驟(2)直至未被分層的節點均完成分層。

為了方便理解，在此以圖3所示的已編號的輻射狀配電網示意圖為參考，對分支線分層法進行說明：

從根節點0開始，尋找到與根節點0相鄰且編號最小的相鄰節點1，進一步尋找與節點1相鄰且編號最小的相鄰節點2，進一步尋找與節點2相鄰的末梢節點4。將根節點0、尋找到的相鄰且編號最小的相鄰節點1和2以及末梢節點4對應的支路作為首層支路。

以首層支路對應的節點中連接有分叉支路的節點1和2作為根節點，從根節點1開始，按照首層支路的分層方法，得到該根節點1以及滿足分層條件的節點3和6；再從根節點2開始，按照首層支路的分層方法，得到該根節點2以及滿足分層條件的節點5，將根節點1和其後滿足分層條件的節點3、6對應的支路以及根節點2和其後滿足分層條件的節點5對應的支路作為第二層支路。

以第二層支路對應的節點中連接有分叉支路的節點3作為根節點，從根節點3開始，按照首層支路的分層方法，得到該根節點3以及其後滿足分層條件的節點7，將根節點3和其後滿足分層條件的節點7對應的支路作為第三層支路，至此完成了圖3所示的已編號的輻射狀配電網的分層。

其中，102，對所述分層的所述輻射狀配電網各支路進行參數辨識。

為了預測輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量，需要先對輻射狀配電網的支路快速進行參數辨識。由於輻射狀配電網的各支路為變壓器支路或線路支路，變壓器支路參數與線路支路參數所滿足的電路方程不同。因此，若所述支路為變壓器支路，基於變壓器量測數據和變壓器參數計算模型，對變壓器支路進行參數辨識；若所述支路為線路支路，按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個線路支路，基於線路量測數據和線路參數計算模型，對線路支路進行所述參數辨識。

在變壓器支路的參數辨識中，採用的變壓器量測數據包括變壓器支路高壓側有功功率、低壓側有功功率、高壓側無功功率、低壓側無功功率、高壓側電壓標么值、低壓側電壓標么值。變壓器支路待辨識參數主要包括電阻rt、電抗xt、電導gt和電納bt，變壓器參數計算模型如下：

其中，δp為變壓器支路高壓側、低壓側有功功率差；δq為變壓器支路高壓側、低壓側無功功率差；u1為變壓器支路高壓側電壓標么值；u2為變壓器支路低壓側電壓標么值；p2為變壓器低壓側有功功率；q2為變壓器低壓側無功功率。

具體地，每個變壓器支路的參數辨識包括：獲取多組變壓器量測數據，帶入變壓器參數計算模型，形成方程組；採用最小二乘法一次完成對該方程組的求解，得到該變壓器支路的電阻rt、電抗xt、電導gt和電納bt，完成變壓器支路參數辨識。

在線路支路的參數辨識中，採用的線路量測數據包括線路支路首端節點電壓、末端節點電壓以及配電網末梢支路的末端有功功率值、無功功率值。線路支路待辨識參數主要包括線路電阻rl和電抗xl，線路參數計算模型如下：

其中,ui為線路支路首端節點電壓；uj為線路支路末端節點電壓；pj為流經線路支路末端有功功率值；qj為流經線路支路末端無功功率值。

由線路參數計算模型可知，需要先獲得該支路的末端有功功率值、無功功率值，才能對該支路進行參數辨識。由於線路量測數據包括配電網末梢線路支路的末端有功功率值、無功功率值，因此，可以根據末梢線路支路的末端有功功率值、無功功率值以及該支路的參數辨識結果，得到該末梢線路支路的首端有功功率值、無功功率值，進而可以依次對相鄰的靠近根節點的支路進行參數辨識。線路支路首端有功功率、無功功率計算公式如下：

其中，p1為所求線路支路首端有功功率；q1為所求線路首端無功功率；p2為所求線路支路末端有功功率；q2為所求線路末端無功功率；rl為所求線路支路通過參數辨識得到的電阻值；xl為所求線路支路通過參數辨識得到的電抗值。

本實施例具體按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層支路的最後一層開始，對於每層中的每個線路支路，獲取多組線路量測數據，帶入線路參數計算模型，形成方程組，採用阻尼最小二乘法對方程組進行求解，得到該線路支路的電阻rl和電抗rl，根據該線路支路的電阻rl、電抗rl，以及該線路支路的末端有功功率值、無功功率值，得到該支路的首端有功功率值、無功功率值，進而可以依次對相鄰的靠近根節點的線路支路進行參數辨識，以完成各線路支路的參數辨識。

其中，103，基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，利用前推回代潮流算法，對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測。

節能措施是在不改變輻射狀配電網原有網絡拓撲的前提下，對一條或多條支路採取節能措施，並假定負荷參數不變。節能措施可以為多種，例如，對一條或多條支路更換線路或者電氣設備，本實施例節能措施在此不做限定。為了對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測，需要先對所述輻射狀配電網採取節能措施後各支路的精確功率損耗進行預測。在對輻射狀配電網採取節能措施後各支路的精確功率損耗進行預測時，對於所述輻射狀配電網中的任一支路，若該支路不採取節能措施，則該支路對應的支路參數為辨識參數，若該支路採取節能措施，則該支路對應的支路參數為節能措施下的等值參數。對於採取節能措施後的所述輻射狀配電網，基於輻射狀配電網各支路分別對應的支路參數，利用前推回代潮流算法，迭代獲取所述輻射狀配電網各支路的精確功率損耗的具體過程如下：

s1、按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於第一次流經該支路末端節點的功率、量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的功率損耗和第一次流經該支路首端節點的功率；

s2、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，基於第一次流經該支路首端節點的功率、第一次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的末端電壓；

s3、按功率傳輸逆方向，從所述輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路末端節點的功率、上一次該支路的末端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的功率損耗和本次流經該支路首端節點的功率；

s4、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路首端節點的功率、本次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的末端電壓；

s5、對於輻射狀配電網的每一個支路，當本次該支路末端電壓與上一次該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度時，則將本次該支路的功率損耗作為該支路的精確功率損耗；否則，重複步驟s3-s4，直至對於輻射狀配電網的每一個支路，本次該支路末端電壓與上一次該支路的末端電壓差的絕對值滿足收斂精度。

為了方便理解，在此以圖4所示的輻射狀配電網示意圖為參考，對獲取輻射狀配電網各支路的精確功率損耗過程進行說明。該輻射狀配電網的分層支路僅包含一層支路，由節點0、1、2對應的支路構成。其中，節點0和1之間的支路為線路支路，節點1和2之間的支路為線路支路。其中，對於節點n和n+1之間的支路，節點n為首端節點，節點n+1為末端節點。若對輻射狀配電網採取的節能措施為，以新的電線更換節點1和2之間的線路支路。則獲取採取節能措施後的輻射狀配電網各支路的精確功率損耗過程如下：

s1、按功率傳輸逆方向，對於該層中節點1和2之間的線路支路，基於第一次流經該支路末端節點2的功率、量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓以及該支路採取節能措施後的參數，計算第一次該支路的功率損耗和第一次流經該支路首端節點1的功率，計算公式如下：

s2＝sl2；

s2＝p2+jq2；

s1＝sl1+δsz2+s2。

其中，sl2為量測的節點2的功率出力；s2為第一次流經該支路末端節點2的功率；δsz2為第一次該支路的功率損耗；p2為第一次流經該支路末端節點2的有功功率；q2為第一次流經該支路末端節點2的無功功率；u0為量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓；r2為更換後的新電線電阻；x2為更換後的新電線電抗；s1為第一次流經該支路首端節點1的功率；sl1為量測的節點1的功率出力。

對於該層中節點0和1之間的支路，基於第一次流經該支路末端節點1的功率、量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓以及該支路的辨識結果，計算第一次該支路的功率損耗和第一次流經該支路首端節點0的功率，計算公式如下：

s1＝p1+jq1；

s0＝δsz1+s1。

其中，s1為第一次流經該支路末端節點1的功率；δsz1為第一次該支路的功率損耗；p1為第一次流經該支路末端節點1的有功功率；q1為第一次流經該支路末端節點1的無功功率；u0為輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓；r1為參數辨識得到的該支路的電阻；x1為參數辨識得到的該支路的電抗；s0為第一次流經該支路首端節點0功率。

s2、按功率傳輸方向，對於該層中節點0和1之間的支路，基於第一次流經該支路首端節點0的功率s0、第一次該支路的首端電壓u0以及該支路的辨識結果，計算第一次該支路的末端電壓。該支路的末端電壓計算公式如下：

s0＝p0+jq0；

其中，δu01為第一次節點0和1之間電壓差的橫分量；p0為第一次流經該支路首端節點0的有功功率；q0為第一次流經該支路首端節點0的無功功率；u0為第一次該支路的首端電壓u0；r1為參數辨識得到的該支路的電阻；x1為參數辨識得到的該支路的電抗；δu01為第一次節點0和1之間電壓差的縱分量；u1為第一次該支路的末端電壓。

需要說明的是，節點0和1之間支路的首端電壓恆為輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓。

對於該層中節點1和2之間的支路，基於第一次流經該支路首端節點1的功率s1、第一次該支路的首端電壓u1以及該支路採取節能措施後的參數，計算第一次該支路的末端電壓。該支路的末端電壓計算公式如下：

s1＝p1+jq1；

其中，δu12為第一次節點1和2之間電壓差的橫分量；p1為第一次流經該支路首端節點1注入的有功功率；q1為第一次流經該支路首端節點1注入的無功功率；u1為第一次該支路的首端電壓；r2為更換後的新電線電阻；x2為更換後的新電線電抗；δu12為第一次節點1和2之間電壓差的縱分量；u2為第一次該支路的末端電壓。

需要說明的是，節點0和1之間支路的末端電壓即節點1和2之間支路的首端電壓。

s3、按功率傳輸逆方向，對於該層中節點1和2之間的線路支路，基於本次流經該支路末端節點2的功率s2、上一次的該支路末端電壓u2以及該支路的採取節能措施後的參數，計算本次該支路的功率損耗和本次流經該支路首端節點1的功率，計算公式如下：

s2＝sl2；

s2＝p2+jq2；

s1＝sl1+δsz2+s2。

其中，sl2為量測的節點2的功率出力；s2為本次流經該支路末端節點2的功率；δsz2為本次該支路的功率損耗；p2為本次流經該支路末端節點2的有功功率；q2為本次流經該支路末端節點2的無功功率；u2為上一次該支路的末端電壓；r2為更換後的新電線電阻；x2為更換後的新電線電抗；s1為本次流經該支路首端節點1的功率；sl1為量測的節點1的功率出力。

對於該層中節點0和1之間的支路，基於本次流經該支路末端節點1的功率s1、上一次的該支路末端電壓以及該支路的辨識結果，計算本次該支路的功率損耗和本次流經該支路首端節點的功率，計算公式如下：

s1＝p1+jq1；

s0＝s1+δsz1。

其中，s1為本次流經該支路末端節點1的功率；δsz1為本次節點0和1之間的支路的功率損耗；p1為本次流經該支路末端節點1的有功功率；q1為本次流經該支路末端節點1的無功功率；u1為上一次的該支路末端電壓；r1為參數辨識得到的該支路的電阻；x1為參數辨識得到的該支路的電抗；s0為本次流經該支路首端節點0的功率。

s4、按功率傳輸方向，對於該層中節點0和1之間的支路，基於本次流經該支路首端節點0的功率s0、本次該支路的首端電壓以及該支路的辨識結果，計算本次該支路的末端電壓。該支路的末端電壓計算公式如下：

s0＝p0+jq0；

其中，δu01為本次節點0和1之間電壓差的橫分量；p0為本次流經該支路首端節點0的有功功率；q0為本次流經該支路首端節點0的無功功率；u0為本次該支路的首端電壓；r1為參數辨識得到的該支路的電阻；x1為參數辨識得到的該支路的電抗；δu01為本次節點0和1之間電壓差的縱分量；u1為本次該支路的末端電壓。

對於該層中節點1和2之間的支路，基於本次流經該支路首端節點1的功率、本次該支路的首端電壓以及該支路採取節能措施後的參數，計算本次該支路的末端電壓。該支路的末端電壓計算公式如下：

s1＝p1+jq1；

其中，δu12為本次節點1和2之間電壓差的橫分量；p1為本次流經該支路首端節點1的有功功率；q1為本次流經該支路首端節點1的無功功率；u1為本次該支路的首端電壓；r2為更換後的新電線電阻；x2為更換後的新電線電抗；δu12為本次節點1和2之間電壓差的縱分量；u2為本次該支路的末端電壓。

s5、對於輻射狀配電網節點0和1之間的支路，當本次該支路末端電壓與上一次該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度時，即且對於輻射狀配電網節點1和2之間的支路，當本次該支路末端電壓與上一次該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度時，即則將本次計算該支路的功率損耗作為該支路的精確功率損耗；否則，重複步驟s3-s4，直至對於輻射狀配電網的每一個支路，本次計算的該支路末端電壓與上一次計算的該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度。

其中，104，基於所述各支路的精確功率損耗，得到預測的電能損耗量；

通過步驟103獲取各支路的精確功率損耗後，輻射狀配電網整體功率損耗為其中，m為輻射狀配電網的支路數，δploss為輻射狀配電網整體有功損耗，δqloss為輻射狀配電網整體無功損耗。將每個時間斷面輻射狀配電網整體有功損耗進行積分，計算報告期電能損耗量eb，即預測的電能損耗量。預測的電能損耗量計算方式入下：

其中，105，基於所述輻射狀配電網在採取節能措施前的電能損耗量及所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網在採取節能措施後的節能量。

在獲取預測的電能損耗量之後，為了得到節能量，還需要計算輻射狀配電網在採取節能措施前的電能損耗量，即基期電能損耗量。基期電能損耗量ea的計算方式如下：

其中，t為時間長度，一般選月或年為單位；δp為某一時間斷面下輻射狀配電網的有功損耗；p0為某一時間斷面下所述配網中根節點的注入有功功率；pi為某一時間斷面下輻射狀配電網中各個負荷節點消耗的有功功率。

根據基期電能損耗量ea以及報告期電能損耗量eb計算節能量es。節能量計算公式如下：es＝ea-eb。

其中，106，基於所述節能量，對所述節能措施進行社會效益評估；

社會效益主要指採取節能措施後節省的電量相對應少排放的二氧化碳量。對於節能措施社會效益評估，主要評估指標為減少的二氧化碳排放量δc,計算方法如下式：

其中，δc為採取節能措施後減少的二氧化碳排放量；es為節能量；ri為第i種發電方式所發電量佔系統整體發電量的比例；ci為第i種發電方式發出單位電量所排放的二氧化碳量。

其中，107，基於所述節能量，對所述節能措施進行經濟效益評估。

經濟效應評估主要指節能量與節能措施實施成本之間的比值，該比值又稱為節能措施經濟效應靈敏度。對於節能措施的經濟效益評估，主要指標為節能措施經濟效應靈敏度。經濟效應靈敏度概念反映了一種節能措施花費單位成本所節約的電量，對於電網公司在考慮建設成本時選擇節能措施提供了依據。節能措施經濟效應靈敏度的計算公式如下式：

其中，kp節能措施靈敏度；es為節能量；pall為節能措施總投入；pc為節能措施成本費用；pr為舊設備回收費用；pe為實行節能措施額外費用。

如圖5所示，根據本發明的另一個方面，提供一種輻射狀配電網節能量預測裝置，包括：參數辨識模塊、電能損耗量預測模塊和節能量預測模塊；所述參數辨識模塊，用於基於量測數據，對輻射狀配電網的各支路進行參數辨識；所述電能損耗量預測模塊，用於基於辨識結果，對所述輻射狀配電網在採取節能措施後的電能損耗量進行預測，得到預測的電能損耗量；所述節能量預測模塊，用於基於所述輻射狀配電網在採取節能措施前的電能損耗量及所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網在採取節能措施後的節能量。

本發明提出的輻射狀配電網節能量預測裝置，通過電能損耗量預測模塊，基於所述量測數據、支路的辨識結果和支路採取節能措施後的參數，對所述輻射狀配電網採取節能措施後的電能損耗量進行預測，通過節能量預測模塊，基於所述輻射狀配電網採取節能措施前的電能損耗量和所述預測的電能損耗量，預測所述輻射狀配電網採取節能措施後的節能量。在計算節能量時，本發明考慮了在採取節能措施後，整個輻射狀配電網的電能損耗量，避免了在計算節能量時忽略部件的更換對輻射狀配電網整體電能損耗量的影響，計算的節能量更準確。此外，節能量在採取節能措施前便可通過預測而得。相關人員在採取節能措施之前，可以根據預測的節能量對各種節能方案進行對比，以選擇節能效果更好的節能方案。

作為一種可選實施例，所述裝置還包括：分層模塊，用於基於所述輻射狀配電網網絡拓撲中節點的編號，採用分支線分層法，對所述輻射狀配電網的支路進行分層；其中，每層包括至少一個支路。

作為一種可選實施例，所述參數辨識模塊進一步包括：變壓器參數辨識單元和線路參數辨識單元；所述支路為變壓器支路或線路支路；相應地，所述變壓器參數辨識單元，用於基於變壓器量測數據和變壓器參數計算模型，對變壓器支路進行參數辨識；所述線路參數辨識單元，用於基於線路量測數據和線路參數計算模型，對線路支路進行所述參數辨識。

作為一種可選實施例，所述線路參數辨識單元，具體用於按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於所述線路量測數據和線路參數計算模型，進行所述參數辨識。

作為一種可選實施例，所述電能損耗量預測模塊進一步包括：精確功率損耗預測單元和電能損耗量預測單元；所述精確功率損耗預測單元，用於基於所述量測數據、支路的辨識結果和支路採取節能措施後的參數，利用前推回代潮流算法，對所述分層的輻射狀配電網採取節能措施後的精確功率損耗進行預測；所述電能損耗量預測單元，用於基於預測的精確功率損耗，得到預測的電能損耗量。

作為一種可選實施例，所述精確功率損耗預測單元，具體用於：s1、按功率傳輸逆方向，從輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於第一次流經該支路末端節點的功率、量測的輻射狀配電網根節點輸出的額定電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的功率損耗和第一次流經該支路首端節點的功率；s2、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，基於第一次流經該支路首端節點的功率、第一次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算第一次該支路的末端電壓；s3、按功率傳輸逆方向，從所述輻射狀配電網分層的最後一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路末端節點的功率、上一次該支路的末端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的功率損耗和本次流經該支路首端節點的功率；s4、按功率傳輸方向，從所述輻射狀配電網分層的第一層開始，對於每層中每個支路，基於本次流經該支路首端節點的功率、本次該支路的首端電壓以及該支路對應的支路參數，計算本次該支路的末端電壓；s5、對於輻射狀配電網的每一個支路，當本次該支路末端電壓與上一次該支路末端電壓差的絕對值滿足收斂精度時，則將本次該支路的功率損耗作為該支路的精確功率損耗；否則，重複步驟s3-s4，直至對於輻射狀配電網的每一個支路，本次該支路末端電壓與上一次該支路的末端電壓差的絕對值滿足收斂精度。

作為一種可選實施例，所述裝置還包括：社會效益評估模塊，用於基於所述節能量，對所述節能措施進行社會效益評估，所述社會效益評估計算公式如下：其中，δc為採取節能措施後減少的二氧化碳排放量；es為節能量；ri為第i種發電方式所發電量佔系統整體發電量的比例；ci為第i種發電方式發出單位電量所排放的二氧化碳量。

作為一種可選實施例，所述裝置還包括：經濟效益評估模塊，用於基於所述節能量，對所述節能措施進行經濟效益評估，所述經濟效益評估計算公式如下：其中，kp節能措施靈敏度；es為節能量；pall為節能措施總投入；pc為節能措施成本費用；pr為舊設備回收費用；pe為實行節能措施額外費用。

最後，本發明的方法僅為較佳的實施方案，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。