(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111526118.4 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 西安理工大 学 地址 710048 陕西省西安市碑林区金花 南 路5号 (72)发明人 梁栋　张凯文　王杨　 (74)专利代理 机构 西安弘理专利事务所 61214 专利代理师 涂秀清 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 13/00(2006.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 新型电网中宽带信号能量流模型的建模方 法 (57)摘要 本发明公开了新型电网中宽带信号能量流 模型的建模方法， 具体包括以下步骤： 步骤1： 使 用点边集合描述宽带信号的目标网络， 对节点和 边点进行数学描述； 步骤2： 对步骤1中目标网络 的中间节点依据多导体传输线理论进行功率的 数学计算与建模， 得到功率模型； 步骤3： 将根节 点电压归一化， 中间节点的电压由电压差表示， 带入步骤2中的功率模型进行线性化化简； 步骤 4： 将步骤3中的功率模型进行矩阵转换并整理， 得到电导项与电纳项描述的能量模 型， 使用图论 理论， 提取所有节点的电导项与电纳项， 然后形 成拉普拉斯算子， 完成对目标网络能量流的建 模。 本发明方法的适应性和实用性较强， 具有一 定的现实意 义。 权利要求书2页 说明书4页 CN 114692384 A 2022.07.01 CN 114692384 A 1.新型电网中宽带信号能量 流模型的建模方法， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： 步骤1： 考虑树状拓扑或者树状运行的电网中， 任一中间节点的建模； 使用点边集合描 述宽带信号的目标网络， 对节点和边 点进行数学描述； 步骤2： 对步骤1中目标网络的中间节点依据多导体传输线理论进行功率的数学计算与 建模， 得到功率模型； 步骤3： 将根节点电压归一化， 中间节点的电压由电压差表示， 带入步骤2中的功率模型 进行线性 化化简； 步骤4： 将步骤3中的功率模型进行矩阵转换并整理， 得到电导项与电纳项描述的能量 模型， 使用图论理论， 提取所有节点的电导项与电纳项， 然后形成拉普拉斯算子， 完成对目 标网络能量 流的建模。 2.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤1中， 任一时刻目标网络由树状子网Ti组成， 其中Ti的点 边集合如下公式(1)： 其中， G为当前网络， N 为节点集合， E为边集合。 3.根据权利要求2所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤2中， 对于树Ti中为其中任一中间节点a建模， 设b0为其母节点， b1， b2， b3均为子节点， 则中 间节点a点功率 为： 其中， Pb0a为流入功率， 为流出功率。 4.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤2中， 功率包括前向有功 功率， 反向有功 功率和无功 功率。 5.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤2具体采用如下公式(3)： 其中， 为b点电压的平方， 为a点电压平方， ΓL为不同位置的反射系数。 6.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤3中， 线性 化化简包括： 通过化简、 展开、 化简运 算可得a点功率如下公式(4)： 其中， 为b0点电压， ΓL为功率流入端终端a点反射系数， K＝|ΓL‑ΓL*|为反射系数的 虚部， 为a点电压， ΓLb1为流出功率端的发射端a点反射系数， 为线路阻抗；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114692384 A 2将电压差带入公式(4)， 经化简计算可 得； 其中， r为电阻， x为电抗。 7.根据权利要求1所述的新型电网中宽带信号 能量流模型的建模方法， 其特征在于， 步 骤4中， 目标网络能量 流的建模具体包括： 功率模型中的有功 功率如下公式(6)： 其中Δb， Δa分别为b0点电压a电压与发送端电压的归一化差值， HG、 Hβ分别为电导和电 纳权重的网络拉普拉斯 算子， 即如下公式(7)： HG＝MTGM,Hβ＝MTβ M               (7)； 其中， M为网络的点边生成矩阵， 由描述的网络物理结构组成， 描述了该网络的拓扑构 成； 无功功率如下公式(8)： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114692384 A 3