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龙图腾网恭喜国网安徽省电力有限公司合肥供电公司;上海京德电气有限公司;郑州大方软件股份有限公司申请的专利一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114970957B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210412523.1，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法及系统是由黄道友;罗沙;康健;方登洲;钟跃;方胜;周章斌;王彬;曹涛;孙农;沈攀;周少波;白天宇;吕孝平;何海涛;吴征;任新丁设计研发完成，并于2022-04-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法，包括如下步骤：a、计算分支潮流；b、确定全网所需无功功率补偿总容量；c、获取全网所有补偿点布置优化方案：基于第三计算规则获取所有补偿点布置优化方案；d、计算优化前损耗和优化后损耗的差值：对步骤c获得的每一种补偿点布置优化方案，基于第四计算规则分别计算优化前损耗△P1和优化后损耗△P2，并计算出△P1‑△P2；e、计算出投资回收年限：对步骤c获得的每一种补偿点布置优化方案，基于第五计算规则计算出投资回收年限；f、获取最优优化方案：筛选出优化前后的损耗的差值最大的方案A；筛选出投资回收年限最小的方案B；方案A和方案B为最优补偿点布置优化方案。

本发明授权一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于拓扑结构的配电网无功优化算法，其特征在于，包括如下步骤： a、计算分支潮流:获取每段分支线路中变压器的日售电量或月售电量，基于第一计算规则计算出该拓扑结构电网中每一段分支线路的潮流； 所述第一计算规则的具体如下： 步骤a1，通过公式1或公式2计算分支线路中每台变压器的有功潮流： 按日计算：Pb＝FqxYgd变1 按月计算： 公式12中，Pb表示有功潮流；Fqx为最大负荷的系数；Ygd变为变压器输入的日售电量kW·h；Ygm变为变压器输入的月售电量kW·h；TL为线路的运行时间小时；Tb为变压器的停运时间小时； 步骤a2，通过公式3计算出分支线路的潮流： 公式3中，Sa表示本段分支线路的潮流；Pa表示有功功率；j表示复数，j2＝-1；Qa表示无功功率；d表示该段分支线路中的变压器数量；Pbi为该段分支线路中第i个变压器的有功潮流； b、确定全网无功功率补偿总容量； 确定全网所需无功功率补偿总容量具体为：基于优化目标的功率因数，根据第二计算规则计算出全网所需无功功率补偿总容量； 该第二计算规则为根据公式4确定全网所需无功功率补偿总容量： 公式4中，Qc为全网所需无功功率补偿总容量kVar；为当前现状的功率因数；为优化目标的功率因数；Pav为最大负荷日平均有功功率kW； 上述最大负荷日平均有功功率Pav通过公式5或公式6计算得到： 按日计算：Pav＝Ygd线245 按月计算： 公式56中，Ygd线为输入线路首端的日有功电量kW·h；Ygm线为输入线路首端的月有功电量kW·h；TL为线路的运行时间小时； c、获取全网所有补偿点布置优化方案：设该拓扑结构电网全网中总节点数为n,设置补偿点数量为m，基于第三计算规则获取所有种补偿点布置优化方案； 所述补偿点仅布置在主干线路上，所述第三计算规则具体如下： 基于全网的总节点数为n,定义如下矩阵A和矩阵Qc_matrix： 矩阵A为n行n列的矩阵,矩阵A的行列式表示如下： 矩阵A中每个元素的值都为1或0； 矩阵A中主对角线元素的集合表示为{A11,A22,…,Axk,…,Ann}，其中x＝k，该集合中具有n个元素，当Axk的值为1时则表示对应的导线x末端有补偿，Axk的值为0时则表示对应的导线x末端无补偿； 矩阵A中任意第x行第y列的非主对角线元素表示为Axy,其中x≠y，当Axy值为1时则表示导线y为导线x未端所连导线并且导线y的未端有补偿，当Axy值为0时则表示导线y非导线x所连接或导线y的未端无补偿； 矩阵Qc_matrix为n行1列的矩阵,矩阵Qc_matrix的行列式表示如下： 矩阵Qc_matrix中Qxc对应表示导线x及该段所带线路的所有补偿容量，即导线x末端的补偿容量； 设如下方程组10： 公式10中，Qc为全网所需无功功率补偿总容量kVar；λ和Qcy是待求参数；Cky和Bk是中间参数，分别通过以下公式11和12求得： 公式1112中，Rx是导线x的电阻Ω；VN是线路首端平均电压KV；Qx是导线x的无功功率KVar， 通过上述步骤可知方程10共有n+1种表达式；有未知数Qc1,Qc2,…,Qcn和λ共n+1个；若计算出的Qxc为负值，则将矩阵A的第x行和第y列的元素全置为0；若算出多个Qxc为负值，则将矩阵A中相应多个行和多个列的元素全置为0； d、计算优化前损耗和优化后损耗的差值：对步骤c获得的每一种补偿点布置优化方案，基于第四计算规则分别计算优化前损耗△P1和优化后损耗△P2，并计算出优化前后的损耗的差值△P1-△P2； 所述第四计算规则具体如下： 通过公式13和公式14分别计算全网优化前后损耗： 优化前损耗ΔP1： 优化后损耗ΔP2： 公式1314中，Px表示导线x的有功潮流；Qx表示导线x的无功功率；Qxc表示导线x及该段所带线路的所有补偿容量；Rx是导线x的电阻；n表示全网的总节点数；VN为线路首端平均电压；优化前后的损耗的差值为△P1-△P2； e、计算出投资回收年限：对步骤c获得的每一种补偿点布置优化方案，基于第五计算规则计算出投资回收年限； 所述第五计算规则具体如下： 通过公式15计算投资回收年限： 公式15中，T年限表示投资回收年限；Kb为补偿装置的单位综合投资元kVar；B为单位有功电度的价格元kW·h；T为补偿装置的年运行小时数；Qc为全网无功功率补偿总容量kVar，*表示乘法运算； f、获取最优优化方案：基于步骤d的计算结果筛选出优化前后的损耗的差值最大的方案,记作方案A；基于步骤e的计算结果筛选出投资回收年限最小的方案,记作方案B；所述方案A与所述方案B即为最优补偿点布置优化方案。

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