CN102983594A - 电网合环操作冲击电流的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网控制技术领域，具体是电网合环操作时冲击电流的控制。本发明包括以下步骤：根据实时电网运行数据断面，设置合环操作开关，系统显示界面，并提供录入途径；调度员录入线路保护电流整定值，系统检查；如不能搜索合理环路，提示合环路径不合理，重新设置；如能搜索合理环路信息，之后相位检验，如不通过则提示不合理原因，如通过则观察合环的拓扑信息与展示，之后进行点击计算；利用全导纳阵求取合环端口阻抗，计算在线电网数据初始潮流，合环点注入量修正，合环后全网潮流计算，对合环后全网的越限分析；风险信息提示；拓扑信息结果展示。本发明可有效降低风险、确保合环冲击电流小的电网合环操作冲击电流的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及电网控制技术领域，具体讲就是电网合环操作时冲击电流的控制。
背景技术
在地区电网运行时，转供电是保证系统供电可靠性的一项重要措施，在转供电的工程中，短时的合环是必不可少的，合环时及合环后，环路电流是否在允许范围之内，合环潮流对其它设备的影响，是电力调度员必须要考虑的。
合环目的，以前为了在线路检修等时保证对于客户的供电需求，对于一条线路，通常为先设置并联线路，然后先断掉一边线路，再连通另一边的并联线路的方式，从而起到先停电再通电的目的，最终产生断电间隔，从而对客户产生不利影响；现有技术通过自主计算，获取了线路内的合环电流，知道其满足合环条件后，直接两列电路同时供电，之后再断掉待检修电路，从而起到不间断供电的目的。现有技术中，在端口阻抗的求解方面，传统的方法是对合环路径阻抗进行累加的粗略计算法，这实际上就是依据经验来获取端口阻抗，当然其合环路径阻抗的计算值与真值误差大，实施合环操作风险自然就大。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可有效降低风险、确保合环冲击电流小的电网合环操作冲击电流的控制方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电网合环操作冲击电流的控制方法，包括以下步骤：
根据实时电网运行数据断面，设置电网合环操作开关，系统显示相应的合环信息界面，并提供录入合环线路参数的途径；
调度员录入线路保护电流整定值完毕后，系统检查合环点是否同电 压等级的检验，如果不是，则提示合环路径不可行的原因，然后重新设置，如果是则进行全网在线自动拓扑搜索；
搜索之后如果不能搜索到合理的环路，同样也会提示合环路径不合理的原因，然后重新设置；
如果能够搜索到合理的环路信息，之后就会对于合环路径变压器绕组接线方式的相位检验，如果不通过则会提示相应的不合理原因，如果通过则可以观察合环的拓扑信息与展示，之后进行点击计算；
利用全导纳阵求取合环端口阻抗，并且计算在线电网数据的初始潮流，根据潮流结果和端口阻抗计算合环电流，合环点注入量修正，合环后全网潮流计算，在计算之后则是对合环后全网的越限分析；
在此之后则是相应的风险信息提示，包括合环路径是否跨大区域、合环电流是否大于保护整定值以及合环后是否造成其他设备越限；
最后就是所有的拓扑信息结果展示，包括环路拓扑图、环路电流时域特性已经合环后越限分析表。
由于采用了以上技术方案，
在端口阻抗的求解方面，本发明摒弃了传统的对合环路径阻抗进行累加的粗略计算法即经验法，采取了基于在线全网导纳阵部分求逆的方法即自主计算法，使得端口阻抗的计算结果更加准确；之后建立一阶RL电网络，用待定常数法求取合环冲击电流的强制分量和自由分量，从而得到合环冲击电流的时域特性，得到了冲击电流的最大冲击值和稳态值，进一步得到了两端10kV出线配电线路在合环后的电流变化。根据这些信息，结合10kV配电线路的速断保护和过流保护的整定值和整定时间，可以判断出线的保护装置在合环后是否会动作，为开展110kV及以下电网不停电转供电提供合环冲击电流、稳态电流的校核，减少110kV及以下电网合环操作的风险。
附图说明
图1是本发明控制流程图。
具体实施方式
参见图1，电网合环操作冲击电流的控制方法，包括以下步骤：
根据实时电网运行数据断面，设置电网合环操作开关，系统显示相应的合环信息界面，并提供录入合环线路参数的途径；
调度员录入线路保护电流整定值完毕后，系统检查合环点是否同电压等级的检验，如果不是，则提示合环路径不可行的原因，然后重新设置，如果是则进行全网在线自动拓扑搜索；
搜索之后如果不能搜索到合理的环路，同样也会提示合环路径不合理的原因，然后重新设置；
如果能够搜索到合理的环路信息，之后就会对于合环路径变压器绕组接线方式的相位检验，如果不通过则会提示相应的不合理原因，如果通过则可以观察合环的拓扑信息与展示，之后进行点击计算；
利用全导纳阵求取合环端口阻抗，并且计算在线电网数据的初始潮流，根据潮流结果和端口阻抗计算合环电流，合环点注入量修正，合环后全网潮流计算，在计算之后则是对合环后全网的越限分析；
在此之后则是相应的风险信息提示，包括合环路径是否跨大区域、合环电流是否大于保护整定值以及合环后是否造成其他设备越限；
最后就是所有的拓扑信息结果展示，包括环路拓扑图、环路电流时域特性已经合环后越限分析表。
更具体地讲，通过潮流计算到整个网络的运行状态，包括系统各节点的电压，线路上的功率分布以及功率损耗。
将合环运行等效为开环运行方式与合环点两侧具有附加电压源作用的结果，合环稳态电流等于开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压差引起的环流的叠加，具体步骤为:a、对合环前的110kV及以下电网进行潮流计算得到合环点两侧的电压矢量差；b、计算等值后的环网总阻抗；c、计算开环方式下的负荷电流；d、计算合环点两侧电压查引起的环流；e、将开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压查引起的环流 叠加。
以下从计算原理和计算方法两方面对本发明的内容作详细的说明。
1、计算原理：
通过潮流计算到整个网络的运行状态，包括系统各节点(母线)的电压，线路上的功率分布以及功率损耗等，然后在此基础上对所关心的合环出线电流进行分析。
其计算流程一般为：读取数据，初始化计算数据库；计算分环情况下的基态潮流；计算环路阻抗；计算合环冲击电流；合并合环节点；计算全网潮流；写计算结果。
合环操作后，110kV及以下电网存在环路，在此利用戴维南定理对前推回代法进行改进，使其适应弱环网的潮流计算。
首先，在合环点将环网打开，用开关之前的功率模拟开环前的状态，并获得合环点的电压矢量值；再求得戴维南等效阻抗；由此获得合环冲击电流值。具体来说，首先将环网打开，计算出合环点的开口电压；计算戴维南等效阻抗，传统的方法是从合环点向上搜索，将相关的支路阻抗相加所得；根据开口电压和戴维南等效阻抗，得到合环冲击电流；得到环路的转移功率，修改合环端口的负荷注入量；重新对全网进行新的潮流计算，得出全网的状态。
2、计算方法
本项目中将合环运行等效为开环运行方式与合环点两侧具有附加电压源作用的结果，合环稳态电流等于开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压差引起的环流的叠加。计算步骤为：1、对合环前的110kV及以下电网进行潮流计算得到合环点两侧的电压矢量差；2、计算等值后的环网总阻抗；3、计算开环方式下的负荷电流；4、计算合环点两侧电压查引起的环流；5、将开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压查引起的环流叠加。
对于合环冲击电流，由于电力系统三相对称，所以取其中的一相研 究。如前所示，环网阻抗可以简化为RL串联网络，计算其过渡过程，并注意到了以下几点：1、合环最大瞬时冲击电流出现在合环后的半个周期时；2、速断保护中电流值为电流的有效值，并应考虑在最恶劣情况下合环；3、因为速断保护的整定值很高，且冲击电流主要由合环点两侧电压差引起，所以不需要考虑开环方式下负荷电流的叠加。
为了计算合环冲击潮流在其它支路设备上的分布，本发明利用稳态潮流计算的程序，将合环冲击潮流的影响等效为合环支路两端的逻辑母线的有功无功的注入量的变化。对于如图所示的合环时刻的冲击潮流，其对其它支路潮流设备的影响可以将其等效为使用稳态潮流计算的方法来计算。在进行等效时，将合环支路断开，在合环支路的首末端对注入量分别增加和减少合环冲击潮流的数值，从而计算出合环冲击潮流对整个系统的其它支路设备的影响。
Claims (3)
1.一种电网合环操作冲击电流的控制方法，包括以下步骤：
根据实时电网运行数据断面，设置电网合环操作开关，系统显示相应的合环信息界面，并提供录入合环线路参数的途径；
调度员录入线路保护电流整定值完毕后，系统检查合环点是否同电压等级的检验，如果不是，则提示合环路径不可行的原因，然后重新设置，如果是则进行全网在线自动拓扑搜索；
搜索之后如果不能搜索到合理的环路，同样也会提示合环路径不合理的原因，然后重新设置；
如果能够搜索到合理的环路信息，之后就会对于合环路径变压器绕组接线方式的相位检验，如果不通过则会提示相应的不合理原因，如果通过则可以观察合环的拓扑信息与展示，之后进行点击计算；
利用全导纳阵求取合环端口阻抗，并且计算在线电网数据的初始潮流，根据潮流结果和端口阻抗计算合环电流，合环点注入量修正，合环后全网潮流计算，在计算之后则是对合环后全网的越限分析；
在此之后则是相应的风险信息提示，包括合环路径是否跨大区域、合环电流是否大于保护整定值以及合环后是否造成其他设备越限；
最后就是所有的拓扑信息结果展示，包括环路拓扑图、环路电流时域特性已经合环后越限分析表。
2.根据权利要求1所述的电网合环操作冲击电流的控制方法，其特征在于：通过潮流计算到整个网络的运行状态，包括系统各节点的电压，线路上的功率分布以及功率损耗。
3.根据权利要求2所述的电网合环操作冲击电流的控制方法，其特征在于：将合环运行等效为开环运行方式与合环点两侧具有附加电压源作用的结果，合环稳态电流等于开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压差引起的环流的叠加，具体步骤为:
a、对合环前的110kV及以下电网进行潮流计算得到合环点两侧的电压矢量差；b、计算等值后的环网总阻抗；c、计算开环方式下的负荷电流；d、计算合环点两侧电压查引起的环流；e、将开环方式下的负荷电流与合环点两侧电压查引起的环流叠加。
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