CN101860026B - 城市配网电磁合环倒电操作的分析方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，包括以下步骤：(1)选择合环开关；(2)选择计算数据来源，如果其为离线数据则执行步骤(3)，如果其为实时数据则执行步骤(4)；(3)从离线数据库中获取离线数据；(4)从实时数据源中获取实时数据；(5)对实时数据处理；(6)生成计算模型；(7)进行合环前潮流计算；(8)计算合环点冲击电流；(9)进行合环潮流计算；(10)获取保护定值；(11)安全校核；(12)判断合环操作是否安全，如果安全执行步骤(14)，否则执行步骤(13)；(13)合环操作不安全时生成合环策略；(14)形成合环操作报告；(15)结束。

Description

城市配网电磁合环倒电操作的分析方法

技术领域

本发明涉及电力系统自动化，尤其涉及一种城市配网电磁合环倒电操作的分析方法。

背景技术

城市配网在正常检修和事故处理时的倒电操作大多沿用“冷倒”方式(即对用户短时停电)，由此造成用户不满和投诉的负面影响以及停电与有关保供电任务的矛盾深深困绕着供电企业。而国内对城市配网电磁合环倒电操作分析较少，通常以严格的规章制度来规范城市配网电磁合环倒电操作的每一个环节，如计算、核相、流程、统计等。

但是由于城市配网各种方式变化非常快，倒电操作频繁，而且受主网方式影响大，并且基础数据众多和负荷参数不完整，过去在合环倒电操作前采用的是人工手算验算不同电源的两条线路间是否具备合环倒电条件，存在着工作量大、速度慢、容易错的缺点。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种能够快速、准确得到理论分析结果的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法。

本发明的技术方案是：这种城市配网电磁合环倒电操作的分析方法包括以下步骤：(1)选择合环开关；(2)选择计算数据来源，如果数据来源为离线数据则执行步骤(3)，如果数据来源为实时数据则执行步骤(4)；(3)从离线数据库中获取离线数据；(4)从实时数据源中获取实时数据；(5)对实时数据进行分析处理；(6)根据计算数据，生成计算模型；(7)进行合环前潮流计算；(8)根据潮流计算结果，计算合环点冲击电流；(9)进行合环潮流计算；(10)获取保护定值；(11)根据冲击电流计算结果、合环潮流计算结果、保护定值进行安全校核；(12)根据安全校核分析结果判断合环操作是否安全，如果安全执行步骤(14)，否则执行步骤(13)；(13)合环操作不安全时生成合环策略；(14)形成合环操作报告；(15)结束。

该分析方法是基于配网负荷模型基础上，通过潮流计算和冲击电流计算，配合安全校核，快速、准确地得到城市配网电磁合环倒电操作的理论分析结果，为调度人员提供理论依据，能有效提升了地区电网安全经济运行水平、调度运行管理水平和供电企业的社会形象。

附图说明

图1为本发明的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法的流程图；

图2为对实时数据进行分析处理的流程图；

图3为配网合环运行的示意图；

图4为负荷模型处理方法的流程图；

图5为简单的配网电磁合环图；

图6为简化后的计算模型图；

图7为冲击电流计算分析方法的流程图；

图8为安全校核的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

城市配网电磁合环倒电操作的分析方法流程如图1所示。这种城市配网电磁合环倒电操作的分析方法包括以下步骤：(1)选择合环开关；(2)选择计算数据来源，如果数据来源为离线数据则执行步骤(3)，如果数据来源为实时数据则执行步骤(4)；(3)从离线数据库中获取离线数据；(4)从实时数据源中获取实时数据；(5)对实时数据进行分析处理；(6)根据计算数据，生成计算模型；(7)进行合环前潮流计算；(8)根据潮流计算结果，计算合环点冲击电流；(9)进行合环潮流计算；(10)获取保护定值；(11)根据冲击电流计算结果、合环潮流计算结果、保护定值进行安全校核；(12)根据安全校核分析结果判断合环操作是否安全，如果安全执行步骤(14)，否则执行步骤(13)；(13)合环操作不安全时生成合环策略；(14)形成合环操作报告；(15)结束。

该分析方法主要包括以下几个方面：

1.实时数据的处理方法

在与实时系统连接后，从数据采集与监视控制(SCADA，SupervisoryControl and Data Acquisition)系统中获取实时数据包括开关的状态值，变压器抽头位置，母线电压和设备功率分布值。对以下数据进行如下处理：

(1)母线电压

在进行潮流计算时，节点类型为平衡节点和PV节点，PV节点是指电压控制母线时该节点母线注入给定值的功率P_i且电压U_i也保持给定值，节点电压初始值采用SCADA系统中的母线电压，而其他节点类型的节点电压初始值采用系统默认。

(2)开关状态

SCADA系统中只能获取主网的开关和刀闸状态值，无法获取配网的开关状态值。对主网开关和刀闸状态采用自动获取SCADA系统数据。并且在进行开关和刀闸状态更新前，需要对主网以间隔为单位，结合开关的遥测量值进行间隔运行状态判断，如果间隔运行状态存在问题，系统会给出提示，需要人工修正开关和刀闸的状态。

对于配网的开关状态值则需要人工设置。

(3)变压器抽头位置

变压器抽头位置在实际运行操作中经常变动，但记录数据往往被忽视。实际上，对于合环馈线来说，其所属变压器的阻抗(由抽头位置和变压器型号决定)对合环电流的大小有很大影响。

在SCADA系统的数据中，一般具有变压器抽头位置信息，但是变压器抽头位置信息可能不完整。为此，需要对实时系统中变压器抽头位置信息进行检测，如果发现变压器抽头信息不正确，则给出提示，由人工校正。如果变压器抽头信息正确，则采用该信息进行潮流计算。

图2为对实时数据进行分析处理(步骤(5))的流程图。所述步骤(5)包括以下分步骤：(5.1)获取实时数据；(5.2)判断实时数据类型，如果是遥测量则执行步骤(5.3)，否则执行步骤(5.9)；(5.3)判断遥测量数据类型，如果是母线电压则执行步骤(5.4)，如果是功率值则执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.7)；(5.4)判断母线电压对应节点类型，如果是平衡节点或PV节点则执行步骤(5.5)，否则执行步骤(5.6)；(5.5)节点电压采用SCADA系统母线电压；(5.6)节点电压采用系统默认值，标幺值1；(5.7)根据变压器抽头位置分析数据是否正确，如果正确执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.8)；(5.8)人工修正变压器抽头位置；(5.9)获取开关、刀闸对应间隔；(5.10)获取开关对应的功率值；(5.11)根据步骤(5.9)和步骤(5.10)的结果对状态量进行判断，如果状态正确执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.12)；(5.12)人工修正开关、刀闸状态；(5.13)实时数据保存入库。

2.负荷模型处理方法

配电网合环时负荷模型的处理与配电网的特点有关。配电网运行中负荷节点多，往往呈梳状结构，而且一般无表计实时记录负荷。为了使潮流计算更好地反映实际运行情况，需对配电网负荷进行合理分析。一般为了计算方便，配电网负荷往往简单地归结于一点，这样虽简化了计算，但模型不够精确。本分析方法在建立负荷模型时，充分考虑了配电网负荷梳状结构的特点，让负荷均匀分布于配电网线路上，再利用数学方法进行负荷移置，便于潮流计算，也提高了精度。

可作如下假定：对于一长为L的均匀线路，若负荷S均匀分布于该线路上。如将该负荷移至两侧，则有

$S_{\mathrm{nodei}}=S_{\mathrm{nodej}}=\frac{1}{2}S---\left(1\right)$

其中S_nodei和S_nodej是负荷S等效到线路两端节点i，j的值。

由于配网自动化的水平有限，目前大多数地区的数据采集与监视控制系统无法采集到配网的配变负荷情况，只能采集到变电站10kV出线负荷，为此，对于配网负荷模型采用以下方法进行处理：

如图3所示系统中，线路l连接于厂站1的10kV母线和厂站2的10kV母线，b₁和b_n为线路l出线开关，b₂至b_n-1为线路l联络开关，Sn₁、Sn_i和Sn_n-1分别为分段线路b₁-b₂、b₂-b₃和b_n-1-b_n的配变总容量。

开关b₁和b_n的功率S₀和S_n可以通过SCADA系统获取。而分段线路b₁-b₂、b₂-b₃和b_n-1-b_n的负荷S₁、S₂，…，S_n-1无法获取，本方法采用系数法进行负荷分配，第i段线路的负荷S_i为：

$S_i=\frac{S{n}_i}{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}S{n}_i}(S_0+S_n)---\left(2\right)$

式中：S₀和S_n为厂站出线负荷，Sn_i为第i段线路配变总容量。

进行潮流计算时，利用公式(1)，对负荷移至支路两端进行负荷处理。图4为负荷模型处理方法(步骤(6))的流程图。所述步骤(6)包括以下分步骤：(6.1)初始化配网线路集DisLine；(6.2)初始化循环变量i；(6.3)判断循环变量i是否小于配网线路集总数，如果执行步骤(6.4)，否则执行步骤(6.9)；(6.4)获取配网线路DisLine[i]的始末厂站出线开关负荷S₀和S_n；(6.5)获取配网线路DisLine[i]分段数n及每段配电总容量Sn_j，j＝1，2，…，n；(6.6)利用公式(2)，计算配网线路DisLine[i]每段线路负荷；(6.7)利用公式(1)，将配网线路DisLine[i]每段线路负荷分配到每个节点；(6.8)循环变量i自增加1，执行步骤(6.3)；(6.9)配网负荷模型形成输出。

3.合环冲击电流的计算分析方法

配电网络进行合环操作时产生环流主要有以下两个原因：

(1)合环开关两侧电压差(幅值差、相位差)产生环流。

(2)合环开关两侧对系统的短路阻抗不同产生环流。合环操作时，合环开关两侧的电压数值即使相同，但对系统的短路阻抗差异较大时也会产生很大的环流，这一环流是造成合环操作失败的另一原因。

正常情况下，只要保证合环开关两侧电压差和短路阻抗不是很大，合环后通过联络开关的稳流并不大，但在合环的瞬时，线路会产生暂态冲击电流，可能会导致保护动作，造成停电事故。

图5为简单的配网电磁合环图，正常运行时合环点联络开关断开，网络保持辐射状，当设备检修或倒负荷时合上联络开关。由于合环点两侧电压差的存在，势必在环网系统中产生冲击电流，对系统做适当简化以方便对冲击电流的计算和分析。由于电力系统三相对称，所以只研究其中的一相，如L1相，计算合环暂态冲击得单相等值电路如图6所示。图中L为环网中所有电气元件的电感之和，R为环网中所有电气元件的电阻之和，合环点两侧的电压差等效为计算模型中的电压源。系统合环线路外其他部分用等值负荷处理，由于等值负荷和线路阻抗比很大，故在计算冲击电流时可忽略不计。

●冲击电流计算公式推导

由于线路呈感性，合环至稳态的整个过程是振荡衰减的，因此建立微分方程计算冲击电流，得到实时响应。计算模型中的激励为相电压，即

其中

为合环点两侧电压差，即

$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{u}={\stackrel{\·}{U}}_1-{\stackrel{\·}{U}}_2---\left(4\right)$

合环电流的瞬时值应满足如下微分方程：

$E_{\max }\sin (\mathrm{\ωt}+\mathrm{\α})=\mathrm{Ri}+L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}---\left(5\right)$

其中α为合环时刻t＝0时

的初始相角，它是由该时刻合环点两侧电压的相角差所决定的。

方程的特解即为合环电流的周期分量(或称交流分量)：

$i_p\left(t\right)=\frac{E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\ωt}+\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]---\left(6\right)$

方程的通解为合环电流的直流分量(或称自由分量)，它是不断减小的直流电流，其值为：

i_k(t)＝C₁e^-(R/L)t    (7)

公式(7)中C₁的值为直流分量的起始值。

完 全解为特解与通解之和，即：

$i\left(t\right)=i_k\left(t\right)+i_p\left(t\right)$

$=C_1{e}^{-(R/L)t}+\frac{E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\ωt}+\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]---\left(8\right)$

合环前瞬间电感上没有电流通过，可以求出C₁，即

$C_1{e}^{-(R/L)0}+\frac{E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]=0---\left(9\right)$

可得，

$C_1=\frac{-E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]---\left(10\right)$

将式(10)代入式(8)，得

$i\left(t\right)=e^{-(R/L)t}\frac{-E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]---\left(11\right)$

$+\frac{E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}\sin [\mathrm{\ωt}+\mathrm{\α}-\mathrm{arctg}\left(\frac{\mathrm{\ωL}}{R}\right)]$

令

$I_c=\frac{E_{\max }}{\sqrt{R^2+{\mathrm{\ω}}^2{L}^2}}---\left(12\right)$

I_c即为合环电流周期分量的幅值，

为周期分量和E_max间的相角。

冲击电流计算表达式为：

由公式推导结果可看出，合环瞬时冲击电流的大小与合环点两侧电压的幅值差近似成正比，与环网总阻抗近似成反比。此外，电压的相角差也是影响其大小的重要因素，当

或π的整数倍时，直流分量为0，即合环后立即进入稳态；当

左右时，直流分量初始值与周期分量幅值相等，冲击电流最大。因此，为保证安全合环，可调整系统运行方式尽量减小合环点两侧电压的幅值差和相角差。

最严重情况下，最大瞬时电流出现在合环后半个周期，有

i_m＝I_c[1+e^-0.01(R/L)]    (15)

令k_m＝1+e^-0.01(R/L)称为冲击系数。则

i_m＝k_mI_c    (16)

由于速断保护中电流整定值为电流的有效值，所以考虑以合环瞬时T为中心一个周期内瞬时电流的均方根值，即：

$I_t=\sqrt{\frac{1}{T}{\∫}_{t-\frac{T}{2}}^{t+\frac{T}{2}}{i}^2\mathrm{dt}}$

$=\sqrt{\frac{1}{T}{\∫}_{t-\frac{T}{2}}^{t+\frac{T}{2}}{(i_k\left(t\right)+i_p\left(t\right))}^2\mathrm{dt}}---\left(17\right)$

$=\sqrt{{(I_c/\sqrt{2})}^2+i_k{\left(t\right)}^2}$

公式(17)中假设在T前后一周期内i_k(t)(直流分量)不变。由于最大有效值电流发生在合环后半个周期时(假设在最恶劣情况下合环)，其值为(当k_m＝1.8时)：

$I_m=\sqrt{{(I_c/\sqrt{2})}^2+i_k{\left(0.01\right)}^2}$

$=\sqrt{{(I_c/\sqrt{2})}^2+{(i_m-I_c)}^2}$ (18)

$=\sqrt{{(I_c/\sqrt{2})}^2+I_c^2{(k_m-1)}^2}$

$=1.52I_c/\sqrt{2}$

●合环支路冲击电流对其他支路影响

实际的合环操作中有时会因为非合环支路冲击电流过大而造成合环的失败，因此合环支路冲击电流对其它支路的影响也是需要解决的问题。

利用分布系数法计算冲击电流对其它支路的影响。对于确定的合环操作，流过合环支路的电流在网络中其它支路的分布是完全确定的。假设合环网络中任一支路l_i对于合环支路的电流分布系数为f_i，在执行合环操作时，流过支路l_i的稳态电流为

$\mathrm{\Δ}{I}_{l_i}=f_i{I}_c---\left(19\right)$

其中： $f_i=\frac{I_c}{I_i}---\left(20\right)$

I_i为支路l_i合环前潮流。

则可知在执行合环操作时，流过支路l_i的冲击电流最大值和冲击电流有效值可表示为

i_im＝f_ik_mI_x     (21)

$I_{\mathrm{im}}=1.52f_i{I}_c/\sqrt{2}---\left(22\right)$

公式(21)和公式(22)只是由电压相量差引起的冲击电流，而合环后馈线冲击电流为冲击电流与原馈线电流的叠加，假设原馈线电流为I_i，则合环后流过馈线的冲击电流：

I_iM＝I_i+I_im    (23)

●合环等效阻抗计算

环网中所有电气元件的电感和电阻之和可以利用节点阻抗矩阵求取。

采用单位电流法，在图5所示系统中开关两侧分别注入I_a＝1∠00，I_b＝-1∠00，其它节点均无电流注入。开关两侧电压U_a、U_b，则等值阻抗为：

$Z_{\mathrm{eq}}={\stackrel{\·}{U}}_a-{\stackrel{\·}{U}}_b---\left(24\right)$

在网络参数已知的条件下，很容易形成图5中网络的节点导纳矩阵Y_N×N，由节点导纳矩阵可以求得网络的节点阻抗矩阵Z_N×N，且

根据可得

$\left[\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{U}}_1\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\·}{U}}_a\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\·}{U}}_b\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\·}{U}}_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccccc}{Z}_{\mathrm{1,1}}& ...& Z_{1,a}& ...& Z_{1,b}& ...& Z_{1,n}\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ Z_{a,1}& ...& Z_{a,a}& ...& Z_{a,b}& ...& Z_{a,n}\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ Z_{b,1}& ...& Z_{b,a}& ...& Z_{b,b}& ...& Z_{b,n}\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .\\ Z_{n,1}& ...& Z_{n,a}& ...& Z_{n,b}& ...& Z_{n,n}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}0\\ .\\ .\\ .\\ 1\\ .\\ .\\ .\\ -1\\ .\\ .\\ .\\ 0\end{array}\right]---\left(25\right)$

由上式可得，

${\stackrel{\·}{U}}_a=Z_{a,a}-Z_{a,b},$ ${\stackrel{\·}{U}}_b=Z_{b,a}-Z_{b,b}---\left(26\right)$

式中：

Z_a，a为节点a的自阻抗

Z_b，b为节点b的自阻抗

Z_a，b，Z_b，a为节点a、b的互阻抗

由式(24)、(25)可得等值阻抗为

Z_eq＝R+jωL＝Z_a，a+Z_b，b-Z_a，b-Z_b，a    (27)

图7为冲击电流计算分析方法(步骤(8))的流程图。所述步骤(8)包括如下分步骤：(8.1)获取合环点两侧电压U₁、U₂；(8.2)读取网络参数，得到节点导纳矩阵；(8.3)通过求逆运算得到节点阻抗矩阵，利用公式(27)得到环网总阻抗；(8.4)利用公式(18)计算冲击电流的最大值；(8.5)利用公式(19)、(20)、(23)计算非合环线路冲击电流；(8.6)冲击电流结果保存。

4.多套负荷方案处理

系统中可以自定义多套负荷方案及运行方式，在进行电磁合解环倒电分析时可以进行运行方式的切换和负荷方案的选取。方便对各种运行方式的安全校核。

5.配网合环安全校核

在进行合环倒电操作时，由于合环点两侧电压差的存在，势必在环网系统中产生冲击电流；合环运行使原来的电网运行方式发生了改变，导致电网潮流分布也发生了改变。因此，在进行合/解环倒电操作时，需要对合环冲击电流、潮流分布进行电网安全校核。需要对以下值进行校核：

●保护电流定值校核

冲击电流可能会大于保护的电流定值，从而导致保护的动作。因此，衡量合环倒电操作的安全性，需要对合环线路所影响的保护的电流定值进行安全校核，即冲击电流与电流定值比较。如果冲击电流大于电流定值，保护将动作，合环操作不安全；如果冲击电流小于电流定值，合环操作安全。

●线路载流量和变压器负载系数校核

合环后潮流分布会发生变化，需要对线路的载流量和变压器负载系数进行校核。如果线路的输送功率大于线路的最大负荷，系统将无法正常运行；反之，则不会受影响。同样，变压器的负载系数(变压器运行时所带实际负荷与其额定功率的比值)也会发生改变，特别是合环点在两个变压站之间的10kV联络线上，并且联络线之间有较大负荷。如果两个变压站的出线电压幅值差较大(但合环点满足合环条件)，合环后联络线间的负荷可能由原来两个站供电变为一个站供电，甚至一个站的其他出线负荷也由另一个站供给，导致变压器的负载系数大于1的情况，此时，合环操作将无法进行。

●母线电压校核

合/解环后，母线的电压也会发生变化。母线电压可能会超过其电压上下限，如果长期运行会导致设备的损坏。因此，合/解环操作，需要用母线电压的上下限对母线电压进行校核。

图8为安全校核(步骤(11))的流程图。所述步骤(11)包括如下分步骤：(11.1)获取安全校核值Value；(11.2)判断安全校核值数据类型，如果是冲击电流则执行步骤(11.3)，如果是母线电压则执行步骤(11.7)，否则执行步骤(11.11)；(11.3)获取电流保护定值SettingValue；(11.4)将安全校核值与电流保护定值进行比较，如果Value小于SettingValue则执行步骤(11.6)，否则执行步骤(11.5)；(11.5)得到操作安全结论；(11.6)生成操作不安全结论；(11.7)获取电压范围的端值Vmax，Vmin；(11.8)将安全校核值与电压范围进行比较，如果安全校核值不在电压范围内则执行步骤(11.9)，否则执行步骤(11.10)；(11.9)得到电压越限结论；(11.10)得到电压合格结论；(11.11)获取线路、变压器最大传输功率Pmax；(11.12)将安全校核值与最大传输功率比较，如果Value＜Pmax，则执行步骤(11.14)，否则执行步骤(11.13)；(11.13)得到功率越限结论；(11.14)得到功率传输正常结论；(11.15)将操作不安全、电压越限、功率越限的结论保存到告警信息中；(11.16)将告警信息保存；(11.17)流程结束。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择合环开关；

(2)选择计算数据来源，如果数据来源为离线数据则执行步骤(3)，如果数据来源为实时数据则执行步骤(4)；

(3)从离线数据库中获取离线数据，然后执行步骤(6)；

(4)从实时数据源中获取实时数据；

(5)对实时数据进行分析处理；

(6)根据计算数据，生成计算模型；

(7)进行合环前潮流计算；

(8)根据潮流计算结果，计算合环点冲击电流；

(9)进行合环潮流计算；

(10)获取保护定值；

(11)根据冲击电流计算结果、合环潮流计算结果、保护定值进行安全校核；

(12)根据安全校核分析结果，判断合环操作是否安全，如果安全执行步骤(14)，否则执行步骤(13)；

(13)合环操作不安全时生成合环策略；

(14)形成合环操作报告；

(15)结束。

2.根据权利要求1所述的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，其特征在于，所述步骤(5)包括以下分步骤：

(5.1)获取实时数据；

(5.2)判断实时数据类型，如果是遥测量，则执行步骤(5.3)，否则执行步骤(5.9)； 

(5.3)判断遥测量数据类型，如果是母线电压，则执行步骤(5.4)，如果是功率值，则执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.7)；

(5.4)判断母线电压对应节点类型，如果是平衡节点或PV节点，PV节点是指电压控制母线时该节点母线注入给定值的功率P_i且电压U_i也保持给定值，则执行步骤(5.5)，否则执行步骤(5.6)；

(5.5)节点电压采用数据采集与监视控制SCADA系统的母线电压，然后执行步骤(5.13)；

(5.6)节点电压采用系统默认值，标幺值1，然后执行步骤(5.13)；

(5.7)根据变压器抽头位置分析数据是否正确，如果正确执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.8)；

(5.8)人工修正变压器抽头位置，然后执行步骤(5.13)；

(5.9)获取开关、刀闸对应间隔；

(5.10)获取开关对应的功率值；

(5.11)根据步骤(5.9)和步骤(5.10)的结果对状态量进行判断，如果状态正确执行步骤(5.13)，否则执行步骤(5.12)；

(5.12)人工修正开关、刀闸状态；

(5.13)实时数据保存入库。

3.根据权利要求2所述的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，其特征在于，所述步骤(6)包括以下分步骤：

(6.1)初始化配网线路集DisLine；

(6.2)初始化循环变量i；

(6.3)判断循环变量i是否小于配网线路集总数，如果是执行步骤(6.4)，否则执行步骤(6.9)；

(6.4)获取配网线路DisLine[i]的始末厂站出线开关负荷S₀和S_n；

(6.5)获取配网线路DisLine[i]分段数n及每段配电总容量Sn_j，j＝1，2，……，n； 

(6.6)利用公式(2)：

计算配网线路DisLine[i]每段线路负荷；

(6.7)利用公式(1)： 

将配网线路DisLine[i]每段线路负荷分配到每个节点，其中S_nodei和S_nodej是负荷S等效到线路两端节点i，j的值；

(6.8)循环变量i自增加1，执行步骤(6.3)；

(6.9)配网负荷模型形成输出。

4.根据权利要求3所述的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，其特征在于，所述步骤(8)包括如下分步骤：

(8.1)获取合环点两侧电压U₁、U₂；

(8.2)读取网络参数，得到节点导纳矩阵；

(8.3)通过求逆运算得到节点阻抗矩阵，利用公式(27)：

Z_eq＝R+jωL＝Z_a，a+Z_a，b-Z_a，b-Z_b，a得到环网总阻抗，其中Z_a，a为节点a的自阻抗、Z_b，b为节点b的自阻抗、Z_a，b，Z_b，a为节点a、b的互阻抗；

(8.4)利用公式(18)：

计算冲击电流的最大值，其中I_c为合环电流周期分量的幅值，i_k(t)为合环电流直流分量，i_m最大瞬时电流，k_m为冲击系数； 

(8.5)利用公式(19)： 

(20)： (23)：I_iM＝I_i+I_im计算非合环线路冲击电流，其中 

为流过支路l_i的稳态电流，I_c为合环电流周期分量的幅值，I_i为支路l_i合环前潮流，I_iM为合环后流过支路l_i的冲击电流，I_im为流过支路l_i的冲击电流有效值；

(8.6)冲击电流结果保存。

5.根据权利要求4所述的城市配网电磁合环倒电操作的分析方法，其特征在于，所述步骤(11)包括以下分步骤：

(11.1)获取安全校核值Value；

(11.2)判断安全校核值的数据类型，如果是冲击电流则执行步骤(11.3)，如果是母线电压则执行步骤(11.7)，否则执行步骤(11.11)；

(11.3)获取电流保护定值SettingValue；

(11.4)将安全校核值与电流保护定值进行比较，如果Value小于SettingValue则执行步骤(11.6)，否则执行步骤(11.5)；

(11.5)得到操作不安全结论，然后执行步骤(11.15)；

(11.6)生成操作安全结论，然后执行步骤(11.17)；

(11.7)获取电压范围的端值Vmax，Vmin；

(11.8)将安全校核值与电压范围进行比较，如果安全校核值不在电压范围内则执行步骤(11.9)，否则执行步骤(11.10)；

(11.9)得到电压越限结论，然后执行步骤(11.15)；

(11.10)得到电压合格结论，然后执行步骤(11.17)；

(11.11)获取线路、变压器最大传输功率Pmax； 

(11.12)将安全校核值与最大传输功率比较，如果Value＜Pmax则执行步骤(11.14)，否则执行步骤(11.13)；

(11.13)得到功率越限结论，然后执行步骤(11.15)；

(11.14)得到功率传输正常结论，然后执行步骤(11.17)；

(11.15)将操作不安全、电压越限、功率越限的结论保存到告警信息中；

(11.16)将告警信息保存；

(11.17)流程结束。 

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