一種配電網中基於聯絡開關進行合環風險分析的方法
2023-10-17 05:57:59
一種配電網中基於聯絡開關進行合環風險分析的方法
【專利摘要】本發明公開一種配電網中基於聯絡開關進行合環風險分析的方法，該方法首先獲取聯絡開關兩側的電壓差，接著拼接輸電網CIM模型和配電網CIM形成合環路徑，計算合環路徑的環路阻抗，然後根據聯絡開關兩側的電壓差及合環路徑的環路阻抗，計算出合環穩態電流和最大衝擊電流，最後利用合環衝擊電流和合環穩態電流對環路上所有設備進行安全性校驗，判斷是否可以合環。本發明不依賴輸電網的遙測數據，計算時間短，計算結果準確度高，不存在收斂性問題，能夠實時跟隨電網的變化，因此可解決大多數情況下的配電網合環風險分析問題，避免合環失敗所導致的停電事故，具有較大的社會效益和經濟效益。
【專利說明】-種配電網中基於聯絡開關進行合環風險分析的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統中風險分析領域，具體涉及一種配電網中基於聯絡開關進 行合環風險分析的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著配電網建設的的迅猛發展，配電網合環換電技術已逐步完善，雙向供電成為 常用的供電模式。配電網最大的特點即閉環結構，開環運行的供電方式，在倒負荷或線路檢 修時，通過聯絡開關合環換電操作可W減少停電時間，提高供電可靠性。
[0003] 為了避免合環過程中產生很大的穩態電流和衝擊電流，使線路過載和越限，甚至 導致合環線路跳間停電，合環時需要進行風險分析。目前，傳統的合環分析方法主要有兩大 類型；一是基於主配網拼接的實時合環潮流算法；二是通過離線分析求解出配電網中存在 風險的聯絡開關列表。
[0004] 採用基於主配網拼接的實時合環潮流算法進行分析時，需要頻繁從主配網獲取大 量實時數據，且計算量鹿大，耗時較長，在實際工程應用中因為所獲取數據的質量問題還經 常發生算法不收斂的問題。採用離線分析求解出配電網中存在風險的聯絡開關列表時，需 要考慮較大的安全裕度，從而使某些情況下本可正常合環的操作被當作危險操作予W排 除；另外，主網運行方式發生較大變化後，配網的合環風險信息難W同步更新。
[0005] 因此，傳統的配電網中基於聯絡開關合環風險分析的方法存在較大缺陷，需要尋 求更實用的解決方案。
【發明內容】
[0006] 為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種配電網中基於聯絡開 關進行合環風險分析的方法，快捷準確地確定合環電流並判定合環分險。
[0007] 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種配電網中基於聯絡開關進行 合環風險分析的方法，包括W下步驟： 步驟1，獲取聯絡開關兩側的電壓差； 步驟2,拼接輸電網CIM模型和配電網CIM形成合環路徑，計算合環路徑的環路阻抗； 步驟3,根據聯絡開關兩側的電壓差及合環路徑的環路阻抗，計算出合環穩態電流和最 大衝擊電流； 步驟4,利用合環衝擊電流和合環穩態電流對環路上所有設備進行安全性校驗，判斷是 否可W合環。
[0008] 所述步驟1中獲取對應聯絡開關兩側的電壓差的具體方法為：根據聯絡開關兩側 的測量電壓互感器在一個周期內的採樣序列，分別獲取兩側測量電壓互感器的電壓幅值和 相角，並根據兩側測量電壓互感器的電壓幅值和相角W計算聯絡開關兩側的電壓幅值差與 電壓相角差。
[0009] 進一步，採用DFT算法獲取兩側測量電壓互感器的電壓幅值和相角，所述測量電 壓互感器的電壓相角通過w下公式計算：
【權利要求】
1. 一種配電網中基於聯絡開關進行合環風險分析的方法，其特徵在於，包括如下步 驟： 步驟1，獲取聯絡開關兩側的電壓差； 步驟2,拼接輸電網CIM模型和配電網CIM形成合環路徑，計算合環路徑的環路阻抗； 步驟3,根據聯絡開關兩側的電壓差及合環路徑的環路阻抗，計算出合環穩態電流和最 大衝擊電流； 步驟4,利用合環衝擊電流和合環穩態電流對環路上所有設備進行安全性校驗，判斷是 否可以合環。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過計算聯絡開關兩側的電壓幅值差與 電壓相角差獲取對應聯絡開關兩側的電壓差。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據聯絡開關兩側的測量電壓互感器在 一個周期內的採樣序列，分別獲取兩側測量電壓互感器的電壓幅值和相角，並根據兩側測 量電壓互感器的電壓幅值和相角以計算聯絡開關兩側的電壓幅值差與電壓相角差。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，採用DFT算法獲取兩側測量電壓互感器的 電壓幅值和相角，所述測量電壓互感器的電壓相角通過以下公式計算：
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述拼接輸電網CM模型和配電網CIM 時，以配電變電站的主變設備為對應兩個電網的邊界設備，且主變設備的低壓側採用用配 電網CM模型，對應高壓側採用輸電網CM模型。
6. 根據權利要求1或5所述的方法，其特徵在於，所述計算合環路徑的環路阻抗時，以 聯絡開關為起點，逆向搜索合環路徑，將合環路徑上的各個電力設備的阻抗進行匯總計算 以計算環路阻抗。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括： 採用潮流計算獲取合環後線路首端及環路上所有設備節點的電流值，之後進入步驟4。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述合環後線路首端電流值為對應觸發 合環線路保護裝置跳閘的極限電流，所述環路上所有設備節點的電流值為對應設備的安全 運行限值。
9. 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，通過將合環衝擊電流和合環穩態電流與 合環後線路首端及環路上所有設備節點的電流值進行相對的對比分析以對相應的設備進 行安全性校驗。
【文檔編號】H02J3/00GK104466945SQ201410487528
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】許光, 宋紅豔, 張澤虎 申請人:珠海許繼芝電網自動化有限公司, 珠海許繼電氣有限公司, 國家電網公司