CN112924789A - 一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法及装置 - Google Patents

一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法及装置 Download PDF

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CN112924789A CN202110122581.6A CN202110122581A CN112924789A CN 112924789 A CN112924789 A CN 112924789A CN 202110122581 A CN202110122581 A CN 202110122581A CN 112924789 A CN112924789 A CN 112924789A
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杨脆茹
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Abstract

本申请公开了一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法及装置，所述方法包括：获取电力系统外目标线路对应的单相短路电流，根据目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的目标节点的实时零序阻抗，根据实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流，根据流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算经接地网入地电流。实现了实时对流经中性点的短路电流的计算，反映系统实时变化的情况，并结合了零序电流水平受到网络接线方式进行计算，能够准确计算站外接地短路经接地网入地电流。

Description

一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法及装置
技术领域
本申请涉及电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法及装置。
背景技术
变电站短路入地短路电流可引起变电站内电位升高，导致接触或跨步电压，威胁人身及设备安全。因此有必要对变电站入地短路电流水平进行评估。传统方法通过建立系统等效模型进行离线计算的方法获取，然而一方面离线计算等效模型存在误差，一方面难以反映系统实时变化的情况，特别对于零序电流水平受到网络接线方式影响较大，离线计算难以保证准确性，难以实现入地电流水平的准确评估。
发明内容
本申请实施例所要解决的技术问题在于，解决现有离线计算等效模型存在误差，难以反映系统实时变化的情况，对于零序电流水平受到网络接线方式影响较大，离线计算难以保证准确性，难以实现入地电流水平的准确评估的问题。
为解决上述问题，本申请实施例提供一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法，所述方法包括：
获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
进一步地，所述根据所述流经中性点的短路电流，计算所述经接地网入地电流，可以由如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
进一步地，所述获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，包括：
获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
进一步地，所述根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量，可以由如下公式计算：
Figure BDA0002921467850000021
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
一种站外接地短路经接地网入地电流的监测装置，所述装置包括：
单相短路电流获取模块，用于获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
实时零序阻抗获取模块，用于根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
短路电流计算模块，用于根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
经接地网入地电流计算模块，用于根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
进一步地，所述根据所述流经中性点的短路电流，计算所述经接地网入地电流，可以由如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
进一步地，所述单相短路电流获取模块，包括如下子模块：
母线电压的升高值计算子模块，用于获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
母线三相短路容量计算子模块，用于根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
单相短路电流计算子模块，用于根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
进一步地，所述母线三相短路容量计算子模块，可以通过如下公式计算：
Figure BDA0002921467850000031
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
一种计算机终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
与现有技术相比，本申请通过获取电力系统外目标线路对应的单相短路电流，根据目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的目标节点的实时零序阻抗，根据实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流，根据流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算经接地网入地电流。实现了实时对流经中性点的短路电流的计算，反映系统实时变化的情况，并结合了零序电流水平受到网络接线方式进行计算，能够准确计算站外接地短路经接地网入地电流。
附图说明
图1是一实施例提供的一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法的步骤流程图；
图2是一实施例提供的一种站外接地短路经接地网入地电流的监测装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
变电站短路入地短路电流可引起变电站内电位升高，导致接触或跨步电压，威胁人身及设备安全。因此有必要对变电站入地短路电流水平进行评估。传统方法通过建立系统等效模型进行离线计算的方法获取，然而一方面离线计算等效模型存在误差，一方面难以反映系统实时变化的情况，特别对于零序电流水平受到网络接线方式影响较大，离线计算难以保证准确性，难以实现入地电流水平的准确评估。
为解决上述问题，如图1所示，为一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法的步骤流程图，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤101，获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
在本申请一实施例中，步骤101，包括如下子步骤：
子步骤1011，用于获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
子步骤1012，母线三相短路容量根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
在本申请一实施例中，所述子步骤1012，可以由如下公式计算：
Figure BDA0002921467850000051
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
子步骤1013，根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
步骤102，根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
步骤103，根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
步骤104，根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
在本申请一实施例中，步骤104，可以由如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
与现有技术相比，本申请通过获取电力系统外目标线路对应的单相短路电流，根据目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的目标节点的实时零序阻抗，根据实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流，根据流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算经接地网入地电流。实现了实时对流经中性点的短路电流的计算，反映系统实时变化的情况，并结合了零序电流水平受到网络接线方式进行计算，能够准确计算站外接地短路经接地网入地电流。
如图2所示，为一种站外接地短路经接地网入地电流的监测装置的示意图，所述装置包括：
单相短路电流获取模块201，用于获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
实时零序阻抗获取模块202，用于根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
短路电流计算模块203，用于根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
经接地网入地电流计算模块204，用于根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
在本申请一实施例中，所述经接地网入地电流计算模块204，可以通过如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
在本申请一实施例中，所述单相短路电流获取模块，包括如下子模块：
母线电压的升高值计算子模块，用于获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
母线三相短路容量计算子模块，用于根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
单相短路电流计算子模块，用于根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
在本申请一实施例中，所述母线三相短路容量计算子模块，可以通过如下公式计算：
Figure BDA0002921467850000071
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
与现有技术相比，本申请通过获取电力系统外目标线路对应的单相短路电流，根据目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的目标节点的实时零序阻抗，根据实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流，根据流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算经接地网入地电流。实现了实时对流经中性点的短路电流的计算，反映系统实时变化的情况，并结合了零序电流水平受到网络接线方式进行计算，能够准确计算站外接地短路经接地网入地电流。
在一实施例中，提供了一种计算机终端设备，包括：一个或多个处理器；存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
在一实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种站外接地短路经接地网入地电流的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
2.根据权利要求1所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法，其特征在于，所述根据所述流经中性点的短路电流，计算所述经接地网入地电流，可以由如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
3.根据权利要求1所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法，其特征在于，所述获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，包括：
获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
4.根据权利要求1所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法，其特征在于，所述根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量，可以由如下公式计算：
Figure FDA0002921467840000021
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
5.一种站外接地短路经接地网入地电流的监测装置，其特征在于，所述装置包括：
单相短路电流获取模块，用于获取所述电力系统外目标线路对应的单相短路电流，所述目标线路上设有多个节点；
实时零序阻抗获取模块，用于根据所述目标线路上目标节点所处位置两侧主变短路阻抗及其实时中性点接地方式，获取对应的所述目标节点的实时零序阻抗；
短路电流计算模块，用于根据所述实时零序阻抗，计算流经中性点的短路电流；
经接地网入地电流计算模块，用于根据所述流经中性点的短路电流以及预先设置的分流系数，计算所述经接地网入地电流。
6.根据权利要求5所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测装置，其特征在于，所述根据所述流经中性点的短路电流，计算所述经接地网入地电流，可以由如下公式计算：
Ig＝InSf2 (1)
其中，Ig为经接地网入地电流，In为流经中性点的短路电流，Sf2为预先设置的分流系数。
7.根据权利要求5所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测装置，其特征在于，所述单相短路电流获取模块，包括如下子模块：
母线电压的升高值计算子模块，用于获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的升高值；
母线三相短路容量计算子模块，用于根于预先存储的电容器组容量、所述母线电压升高值以及并联电容器装置投入前的母线电压，计算所述电力系统的母线三相短路容量；
单相短路电流计算子模块，用于根据所述电力系统的母线三相短路容量，计算得出目标线路的单相短路电流。
8.根据权利要求5所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测装置，其特征在于，所述母线三相短路容量计算子模块，可以通过如下公式计算：
Figure FDA0002921467840000031
其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压的升高值，Us0为并联电容器装置投入前的母线电压，Sd为母线三相短路容量。
9.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至4任一项所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的站外接地短路经接地网入地电流的监测方法。
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