CN112182824A - 一种继电保护整定计算模型降阶方法 - Google Patents

一种继电保护整定计算模型降阶方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112182824A
CN112182824A CN202011163804.5A CN202011163804A CN112182824A CN 112182824 A CN112182824 A CN 112182824A CN 202011163804 A CN202011163804 A CN 202011163804A CN 112182824 A CN112182824 A CN 112182824A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
station
plant
calculation
stations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011163804.5A
Other languages
English (en)
Inventor
仇向东
周庆捷
张永浩
李雪冬
崔晓慧
赵永春
马青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING JOIN BRIGHT DIGITAL POWER TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
BEIJING JOIN BRIGHT DIGITAL POWER TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING JOIN BRIGHT DIGITAL POWER TECHNOLOGY CO LTD filed Critical BEIJING JOIN BRIGHT DIGITAL POWER TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN202011163804.5A priority Critical patent/CN112182824A/zh
Publication of CN112182824A publication Critical patent/CN112182824A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/04—Power grid distribution networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

一种继电保护整定计算模型降阶方法，包括：(1)对全网模型的各个厂站编号；(2)循环所有厂站，对每个厂站进行内部等值模型降阶，除站间线和站间线所连母线外，其余均等值；(3)判断是否有未处理的厂站，若有跳转到步骤(4)，否则跳转到步骤(5)；(4)计算未处理的厂站，进行降阶计算；(5)生成降阶后的全网模型，各厂站均为降阶后的模型，厂站之间用站间线连接；(6)获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式；(7)得到整定支路所在厂站及其相关的对侧、背侧厂站全模型；(8)其余厂站均加载降阶后的模型；(9)动态计算模型生成完成；(10)根据步骤(9)生成的模型计算整定支路的短路电流；(11)结束。

Description

一种继电保护整定计算模型降阶方法
技术领域
本发明涉及电力系统的技术领域，尤其涉及一种继电保护整定计算模型降阶方法。
背景技术
随着能源互联网的不断建设，电网模型不断扩大，电力生产各环节发生了重大变化，需要考虑的方式也越来越多，同时对于不同级别的调度机构，采用的运行方式也不同，包括基础运行方式和检修方式，同时需要考虑厂站方式、供电方案等，计算量异常庞大，整定计算矩阵维度越来越高，在电力系统继电保护定值整定计算中，节点阻抗矩阵用于描述当前电网的数学模型。节点阻抗矩阵由节点导纳矩阵求逆生成，矩阵的求逆效率主要取决于其阶数，当矩阵阶数增大时，求逆的时间呈现指数级上升的趋势。
故障计算效率一直是继电保护整定计算中的重点也是瓶颈问题，目前计算效率的优化方式有两种，一种为采用并行计算的方式，将任务分给不同的计算单元进行计算，各计算单元完成各自计算后再将结果返回给调度服务器；这种方法需考虑各个计算节点的负载均衡以及网络传输通信等问题，对硬件要求较为严格，成本相对较高；另一种方法为电网模型的动态分区计算方式，这种方法根据约束条件将全网分成若跟个计算区域，这种方法可降低计算量，但是分区结果会对计算的效率有较大影响。
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继电保护整定计算模型降阶方法，其极大地降低了全网模型的阶数，降低了用于故障计算的节点阻抗矩阵阶数，解决了大电网的超大规模矩阵计算效率问题。
本发明的技术方案是：这种继电保护整定计算模型降阶方法，其包括以下步骤：
(1)对全网模型的各个厂站进行编号；
(2)循环所有厂站，对每个厂站进行内部等值模型降阶，除站间线和站间线所连母线外，其余均等值；
(3)判断是否有未处理的厂站，若有，则跳转到步骤(4)，否则跳转到步骤(5)；
(4)计算未处理的厂站，对其进行降阶计算；
(5)生成降阶后的全网模型，各厂站均为降阶后的模型，厂站之间用站间线连接；
(6)获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式；
(7)得到整定支路所在厂站及其相关的对侧、背侧厂站全模型；
(8)其余厂站均加载降阶后的模型；
(9)动态计算模型生成完成：计算支路相关厂站的全模型+其余厂站的降阶模型；
(10)根据步骤(9)生成的模型计算整定支路的短路电流；
(11)结束。
本发明首先对厂站内模型进行降阶，然后对全网各个厂站内模型进行降阶，再根据计算支路动态生成全网降阶模型作为计算模型，大大降低了节电阻抗矩阵的计算模型维数，提高了短路计算的效率，极大地降低了全网模型的阶数，降低了用于故障计算的节点阻抗矩阵阶数，解决了大电网的超大规模矩阵计算效率问题。
附图说明
图1是根据本发明的继电保护整定计算模型降阶方法的厂站模型降阶示意图。
图2是根据本发明的继电保护整定计算模型降阶方法的全网模型动态降阶示意图。
图3根据本发明的继电保护整定计算模型降阶方法的流程图。
具体实施方式
如图3所示，这种继电保护整定计算模型降阶方法，其包括以下步骤：
(1)对全网模型的各个厂站进行编号；
(2)循环所有厂站，对每个厂站进行内部等值模型降阶，除站间线(连接两个厂站的线路)和站间线所连母线外，其余均等值；
(3)判断是否有未处理的厂站，若有，则跳转到步骤(4)，否则跳转到步骤(5)；
(4)计算未处理的厂站，对其进行降阶计算；
(5)生成降阶后的全网模型，各厂站均为降阶后的模型，厂站之间用站间线连接；
(6)获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式；
(7)得到整定支路所在厂站及其相关的对侧、背侧厂站全模型(站内图，未经处理或等值的模型)；
(8)其余厂站均加载降阶后的模型；
(9)动态计算模型生成完成：计算支路相关厂站的全模型+其余厂站的降阶模型；
(10)根据步骤(9)生成的模型计算整定支路的短路电流；
(11)结束。
本发明首先对厂站内模型进行降阶，然后对全网各个厂站内模型进行降阶，再根据计算支路动态生成全网降阶模型作为计算模型，大大降低了节电阻抗矩阵的计算模型维数，提高了短路计算的效率，极大地降低了全网模型的阶数，降低了用于故障计算的节点阻抗矩阵阶数，解决了大电网的超大规模矩阵计算效率问题。
全网模型是由厂站内的设备和站间线组合而成的。以三绕组变压器为例，如用T型等值电路，至少含有四个节点，断开的断路器为两个节点。因而如果对厂站模型进行降阶，对整体的模型影响很大。优选地，所述步骤(2)中，厂站模型的降阶通过计算前预先对厂站内部的设备对厂站边界进行等值实现；基于厂站的各种运行方式，通过预计算(按照多个运行方式，分别计算出对应的等值，以备后续使用)，得到站内设备对出线所连母线的多点等值，将站内模型等效为一个等值和母线相连的形式，将其余设备的参数均以等值形式展示。
优选地，所述步骤(5)中，将全网模型中每个厂站除边界母线外均加载等值支路，其站内节点数等于边界母线数，所有额外的节点均被等值。在厂站降阶模型的基础上，将全网模型中每个厂站除边界母线外均加载等值支路，其站内节点数等于边界母线数，所有额外的节点均被等值。全网模型通过加载降阶的厂站模型以及站间线路，形成全网的降阶模型。此降阶模型可为后续整定计算动态范围生成提供数据基础。
优选地，所述步骤(6)中，考虑对侧、背侧n级配合支路来获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式。
继电保护整定计算中，以线路保护计算为例，每次的计算对象为线路的某一侧保护。基于此保护，需要计算短路电流和分支系数，其影响范围包括对侧母线的出线检修、本侧母线出线的检修以及配合支路。因而对某一特定保护，其涉及范围为本保护对侧及背侧几级范围的厂站。基于此思路，在每一次进行短路计算时，可先获取计算支路相关范围内对侧或背侧厂站的全模型，其余厂站均采用外部采用基于全网降阶模型计算的多点等值阻抗展示，这样就动态生成了计算支路的动态范围，从而大大降低当前计算的模型阶数，提高计算效率。优选地，所述步骤(10)中，在每一次进行短路计算时，先获取计算支路相关范围内对侧或背侧厂站的全模型，其余厂站均采用外部采用基于全网降阶模型计算的多点等值阻抗展示。
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)

1.一种继电保护整定计算模型降阶方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)对全网模型的各个厂站进行编号；
(2)循环所有厂站，对每个厂站进行内部等值模型降阶，除站间线和站间线所连母线外，其余均等值；
(3)判断是否有未处理的厂站，若有，则跳转到步骤(4)，否则跳转到步骤(5)；
(4)计算未处理的厂站，对其进行降阶计算；
(5)生成降阶后的全网模型，各厂站均为降阶后的模型，厂站之间用站间线连接；
(6)获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式；
(7)得到整定支路所在厂站及其相关的对侧、背侧厂站全模型；
(8)其余厂站均加载降阶后的模型；
(9)动态计算模型生成完成：计算支路相关厂站的全模型+其余厂站的降阶模型；
(10)根据步骤(9)生成的模型计算整定支路的短路电流；
(11)结束。
2.根据权利要求1所述的继电保护整定计算模型降阶方法，其特征在于：所述步骤(2)中，厂站模型的降阶通过计算前预先对厂站内部的设备对厂站边界进行等值实现；基于厂站的各种运行方式，通过预计算，得到站内设备对出线所连母线的多点等值，将站内模型等效为一个等值和母线相连的形式，将其余设备的参数均以等值形式展示。
3.根据权利要求2所述的继电保护整定计算模型降阶方法，其特征在于：所述步骤(5)中，将全网模型中每个厂站除边界母线外均加载等值支路，其站内节点数等于边界母线数，所有额外的节点均被等值。
4.根据权利要求3所述的继电保护整定计算模型降阶方法，其特征在于：所述步骤(6)中，考虑对侧、背侧n级配合支路来获取需要整定的支路名称、位置及其计算方式。
5.根据权利要求4所述的继电保护整定计算模型降阶方法，其特征在于：所述步骤(10)中，在每一次进行短路计算时，先获取计算支路相关范围内对侧或背侧厂站的全模型，其余厂站均采用外部采用基于全网降阶模型计算的多点等值阻抗展示。
CN202011163804.5A 2020-10-27 2020-10-27 一种继电保护整定计算模型降阶方法 Pending CN112182824A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011163804.5A CN112182824A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种继电保护整定计算模型降阶方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011163804.5A CN112182824A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种继电保护整定计算模型降阶方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112182824A true CN112182824A (zh) 2021-01-05

Family

ID=73923652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011163804.5A Pending CN112182824A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种继电保护整定计算模型降阶方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112182824A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080072182A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 The Regents Of The University Of California Structured and parameterized model order reduction
WO2014090023A1 (zh) * 2012-12-12 2014-06-19 湖北省电力公司 一种电力系统分层逐级数据匹配及继电保护定值融合方法
CN106897514A (zh) * 2017-02-21 2017-06-27 华北电力大学 一种全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法
CN107422169A (zh) * 2017-07-20 2017-12-01 南方电网科学研究院有限责任公司 短路电流的确定方法及装置
CN107887879A (zh) * 2018-02-07 2018-04-06 海南电网有限责任公司 一种继电保护定值在线校核系统
CN111199494A (zh) * 2019-12-19 2020-05-26 国网新疆电力有限公司 提高电力系统整定计算速度的方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080072182A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 The Regents Of The University Of California Structured and parameterized model order reduction
WO2014090023A1 (zh) * 2012-12-12 2014-06-19 湖北省电力公司 一种电力系统分层逐级数据匹配及继电保护定值融合方法
CN106897514A (zh) * 2017-02-21 2017-06-27 华北电力大学 一种全功率变换型新能源场站的短路电流计算模型的建立方法
CN107422169A (zh) * 2017-07-20 2017-12-01 南方电网科学研究院有限责任公司 短路电流的确定方法及装置
CN107887879A (zh) * 2018-02-07 2018-04-06 海南电网有限责任公司 一种继电保护定值在线校核系统
CN111199494A (zh) * 2019-12-19 2020-05-26 国网新疆电力有限公司 提高电力系统整定计算速度的方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105260952B (zh) 基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的光伏电站可靠性评估方法
CN112255567B (zh) 一种含光伏电源配电网的短路电流快速确定方法
CN107622360A (zh) 一种综合考虑主客观因素的关键线路识别方法
CN110783968A (zh) 一种交直流电网脆弱线路分析方法及系统
CN112098715A (zh) 基于5g和修正gcn图神经网络的电能监控与预警系统
CN111160716A (zh) 基于潮流介数的大电网脆弱性评估方法
CN111199494B (zh) 提高电力系统整定计算速度的方法及装置
CN107959287B (zh) 一种两个电压等级电网生长演化模型的构建方法
CN112182824A (zh) 一种继电保护整定计算模型降阶方法
CN116681178A (zh) 一种分布式能源选址方法
CN109033603B (zh) 基于源流路径链的智能变电站二次系统仿真方法
CN116777670A (zh) 一种配电网理论线损分层并行计算方法、系统和终端
CN115912493A (zh) 分布式电源接入方法、电子设备、配电网及存储介质
CN110048452B (zh) 一种电网分区功率平衡控制方法及系统
CN113013884B (zh) 一种用于含高渗透率光伏配电系统的三段式无功电压控制方法
Cvijić et al. Optimal clustering for efficient computations of contingency effects in large regional power systems
CN115238423A (zh) 基于图计算的s-scdn动态拓扑分析及环路检测算法
Xu et al. Fault recovery of distribution network containing distributed generation based on heuristic search algorithm and multi-population genetic algorithm
Qu et al. Transmission surplus capacity based power transmission expansion planning
CN113255994A (zh) 电网cps的优化配置方法、装置、设备和介质
Li et al. Communication‐efficient distributed strategy for reactive power optimisation considering the uncertainty of renewable generation
Guo et al. Determining the solutions of the load flow of power systems: Theoretical results and computer implementation
CN104182908A (zh) 一种电网仿真计算数据分片处理方法
CN113285458B (zh) 对含多微网的主动配电网经济调度的分解协调方法及系统
Gao et al. Probabilistic Feasible Region Equivalent Model for Reliability Evaluation in Interconnected Power System

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210105