CN112952822A - 一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法及设备 - Google Patents

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CN112952822A CN202110315192.5A CN202110315192A CN112952822A CN 112952822 A CN112952822 A CN 112952822A CN 202110315192 A CN202110315192 A CN 202110315192A CN 112952822 A CN112952822 A CN 112952822A
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陈南辉
卢晓明
吴益斌
钟秋添
曹晶
龚秀兰
张有玉
黄进兴
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Longyan Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Longyan Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Abstract

本发明涉及一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，包括以下步骤：根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；对所有复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核；对各路径进行加权评分，选取最优路径。

Description

一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法及设备，属于电网自动化调控领域。
背景技术
随着电网智能化水平的提升及变电站数量的逐渐增多，电网调度业务量大量增加。由于供电行业的特殊性和重要性，电网调控员要求24小时均有人值守，在长时间的工作下很容易疲劳，尤其在凌晨时分，人很容易精力涣散，感知能力下降，如果出现一些变电站设备故障，存在误判断、误操作的情况，在一定程度上增加了电网运行安全隐患。目前，调度故障处理还是沿用传统的监控员汇报、调度人工决策、监控执行遥控方式，这种传统的模式很难适应当前电网发展的需求，即使是一条线路快速复电也需耗时平均15分钟，甚至更长。为此，建设一套自动辨识电网局部失压复电系统，成为一个亟待解决的问题。目前，电网出现失压时，首先监控员汇报变电站失压情况，并汇报调度，调度员进行手工记录并根据电网潮流图及稳态数据进行推理分析，判别故障位置，计算供电容量，分析复电路径可行性，最后得出复电路径。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法及设备，自动辨识失压区域，确定源头失压站和被迫失压站，并且综合考虑安全性和经济效益，生成相应的复电路径。
本发明的技术方案如下：
技术方案一：
一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，包括以下步骤：
根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；
搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；
对所有复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；
计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核；
对各路径进行加权评分，选取最优路径。
进一步的，所述故障信息包括事故暂态过程保告警、录波、开关变位信息、设备保护信号、遥测变化数据；所述确定失电区域具体步骤为：
遍历潮流图中的变电站，当变电站出现保护动作信号、开关变位并且对应母线电压在一定时间范围内降幅超过阈值，则认为该变电站为源头失压站；
以源头失压站为起点，遍历所有与源头失压站拓扑相连的变电站，若该变电站在失压前10S有电压电流且其拓扑相连的变电站母线均无电压，则该变电站为被迫失压站。
进一步的，所述对复电路径进行安全校核的具体步骤为：
若复电路径中主变、线路无异常信号且复电路径上所有开关都处于热备用状态且复电路径中接地刀闸均断开，则该复电路径通过安全校核。
进一步的，所述切除部分负荷的具体步骤为：根据超供电能力序位表在复电路径中删除部分节点；若删除后仍然超过阈值，则根据低周减载序位表再次删除部分节点。
进一步的，所述对各路径进行加权评分的具体公式为：
Ochose＝min(O1,O2,…,Oi,…,OH),i＝1,2,…,H
Oi＝r1·Llengthi+r2·Pflowi+r3·ΔUi+r4·Cti
式中：Ochose为选取的路径编号，H为生成路径总数；Oi为路径选择因子，r1～r4分别为路径i的长度Llengthi、整体潮流Pflowi、电压偏差ΔUi和开关操作总数Cti的权值，
Figure BDA0002991296990000031
技术方案二：
一种多维度自动辨识局部失压区域并生成复电路径的设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下步骤：
根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；
搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；
对所有复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；
计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核；
对各路径进行加权评分，选取最优路径。
进一步的，所述故障信息包括事故暂态过程保告警、录波、开关变位信息、设备保护信号、遥测变化数据；所述确定失电区域具体步骤为：
遍历潮流图中的变电站，当变电站出现保护动作信号、开关变位并且对应母线电压在一定时间范围内降幅超过阈值，则认为该变电站为源头失压站；
以源头失压站为起点，遍历所有与源头失压站拓扑相连的变电站，若该变电站在失压前10S有电压电流且其拓扑相连的变电站母线均无电压，则该变电站为被迫失压站。
进一步的，所述对复电路径进行安全校核的具体步骤为：
若复电路径中主变、线路无异常信号且复电路径上所有开关都处于热备用状态且复电路径中接地刀闸均断开，则该复电路径通过安全校核。
进一步的，所述切除部分负荷的具体步骤为：根据超供电能力序位表在复电路径中删除部分节点；若删除后仍然超过阈值，则根据低周减载序位表再次删除部分节点。
进一步的，所述对各路径进行加权评分的具体公式为：
Ochose＝min(O1,O2,…,Oi,…,OH),i＝1,2,…,H
Oi＝r1·Llengthi+r2·Pflowi+r3·ΔUi+r4·Cti
式中：Ochose为选取的路径编号，H为生成路径总数；Oi为路径选择因子，r1～r4分别为路径i的长度Llengthi、整体潮流Pflowi、电压偏差ΔUi和开关操作总数Cti的权值，
Figure BDA0002991296990000051
本发明具有如下有益效果：
1、本发明自动辨识失压区域，确定源头失压站和被迫失压站，并且综合考虑安全性和经济效益，生成相应的复电路径；
2、本发明可根据不同的情况侧重不同的因素，自主选择各参数的权值，选取最优路径；且提供了一种简单可靠的选取最优路径的公式，减少计算量，提高复电效率。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
参见图1，一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，包括以下步骤：
根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；在本实施例中，同时生成失压厂站报表，失压厂站报表填写有源头失压站和被迫失压站；
搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；
对复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；
计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值(在本实施例中，阈值为设备允许载流量的70％)，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核。
对各路径进行加权评分，选取最优路径。
进一步的，所述确定失电区域具体步骤为：
遍历潮流图中的变电站，当变电站出现保护动作信号、开关变位并且对应母线电压在一定时间范围内降幅超过阈值(在本实施例中，阈值为母线电压的90％)，则认为该变电站为源头失压站。(当有以下2个偶发情况时，一并考虑：1、出现重合闸动作信号，开关合转分，分转合、合转分；2、出现母联(分)或进线备自投动作信号，开关未变位。)
以源头失压站为起点，遍历所有与源头失压站拓扑相连的变电站，若该变电站在失压前10S有电压电流且其拓扑相连的变电站母线均无电压，则该变电站为被迫失压站。
进一步的，复电路径应该遵循以下六个防止原则：
1、防止非同期，若水电线路未断开，则列入人工送电范畴；
2、防止操作过电压，中性点不接地变各侧开关应断开；
3、防止主设备二次故障冲击，区域内应有主变保护、母差保护动作信号；
4、防止近区故障冲击，区域内有35/10千伏距离I段、过流I段、速断保护动作信号，复电过程应列入安全闭锁；
5、防止带地线送电，区域内接地刀闸应在合闸状态；
6、防止遥控通道异常，区域内有I类保护动作信号和开关动作情况，拒动(保护动作但开关未变位(断开))。
所以需要对复电路径进行安全校核，其具体步骤为：若复电路径中主变、线路无异常信号且复电路径上所有开关都处于热备用状态且复电路径中接地刀闸均断开，则该复电路径通过安全校核。(在本实施例中，开关包括不接地主变各侧开关、小水电线路开关、低周动作馈线开关)
进一步的，所述切除部分负荷的具体步骤为：根据超供电能力序位表在复电路径中删除部分节点；删除后仍然超过阈值，则根据低周减载序位表再次删除部分节点。
本实施例的有益效果在于自动辨识失压区域，确定源头失压站和被迫失压站，并且综合考虑安全性和经济效益，生成相应的复电路径。
实施例二
进一步的，依照以下4个原则选取最优路径：1、复电线路长度最短；2、电压高，通过辨识上网与下网判断；3、操作开关数量少；4、整体潮流较小，则所述对各路径进行加权评分的具体公式为：
Ochose＝min(O1,O2,…,Oi,…,OH),i＝1,2,…,H
Oi＝r1·Llengthi+r2·Pflowi+r3·ΔUi+r2·Cti
式中：Ochose为选取的路径编号，H为生成路径总数；Oi为路径选择因子，r1～r4分别为路径i的长度Llengthi、整体潮流Pflowi、电压偏差ΔUi和开关操作总数Cti的权值，
Figure BDA0002991296990000081
本实施例的进步之处在于根据不同的情况侧重不同的因素，自主选择各参数的权值，选取最优路径；并且提供了一种简单可靠的选取最优路径的公式，减少计算量，提高复电效率。
实施例三
一种多维度自动辨识局部失压区域并生成复电路径设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下步骤：
根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；在本实施例中，同时生成失压厂站报表，失压厂站报表填写有源头失压站和被迫失压站；
搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；
对复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；
计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值(在本实施例中，阈值为设备允许载流量的70％)，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核。
对各路径进行加权评分，选取最优路径。
进一步的，所述确定失电区域具体步骤为：
遍历潮流图中的变电站，当变电站出现保护动作信号、开关变位并且对应母线电压在一定时间范围内降幅超过阈值(在本实施例中，阈值为母线电压的90％)，则认为该变电站为源头失压站。(当有以下2个偶发情况时，一并考虑：1、出现重合闸动作信号，开关合转分，分转合、合转分；2、出现母联(分)或进线备自投动作信号，开关未变位。)
以源头失压站为起点，遍历所有与源头失压站拓扑相连的变电站，若该变电站在失压前10S有电压电流且其拓扑相连的变电站母线均无电压，则该变电站为被迫失压站。
进一步的，复电路径应该遵循以下六个防止原则：
1、防止非同期，若水电线路未断开，则列入人工送电范畴；
2、防止操作过电压，中性点不接地变各侧开关应断开；
3、防止主设备二次故障冲击，区域内应有主变保护、母差保护动作信号；
4、防止近区故障冲击，区域内有35/10千伏距离I段、过流I段、速断保护动作信号，复电过程应列入安全闭锁；
5、防止带地线送电，区域内接地刀闸应在合闸状态；
6、防止遥控通道异常，区域内有I类保护动作信号和开关动作情况，拒动(保护动作但开关未变位(断开))。
所以需要对复电路径进行安全校核，其具体步骤为：若复电路径中主变、线路无异常信号且复电路径上所有开关都处于热备用状态且复电路径中接地刀闸均断开，则该复电路径通过安全校核。(在本实施例中，开关包括不接地主变各侧开关、小水电线路开关、低周动作馈线开关)
进一步的，所述切除部分负荷的具体步骤为：根据超供电能力序位表在复电路径中删除部分节点；删除后仍然超过阈值，则根据低周减载序位表再次删除部分节点。
本实施例的有益效果在于自动辨识失压区域，确定源头失压站和被迫失压站，并且综合考虑安全性和经济效益，生成相应的复电路径。
实施例四
进一步的，依照以下4个原则选取最优路径：1、复电线路长度最短；2、电压高，通过辨识上网与下网判断；3、操作开关数量少；4、整体潮流较小，则所述对各路径进行加权评分的具体公式为：
Ochose＝min(O1,O2,…,Oi,…,OH),i＝1,2,…,H
Oi＝r1·Llengthi+r2·Pflowi+r3·ΔUi+r2·Cti
式中：Ochose为选取的路径编号，H为生成路径总数；Oi为路径选择因子，r1～r4分别为路径i的长度Llengthi、整体潮流Pflowi、电压偏差ΔUi和开关操作总数Cti的权值，
Figure BDA0002991296990000101
本实施例的进步之处在于根据不同的情况侧重不同的因素，自主选择各参数的权值，选取最优路径；并且提供了一种简单可靠的选取最优路径的公式，减少计算量，提高复电效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据故障信息确定失电区域，所述失电区域包括源头失压站和被迫失压站；
搜索复电路径，以源头失压站为起始点，潮流框图连接线为路径，使用广度优先算法和深度优先算法逐级延伸搜索至复电电源，得到若干条复电路径；
对所有复电路径进行安全校核，删去未通过安全校核的复电路径；
计算失压负荷和每条路径各节点负荷的总值，若所述总值超过阈值，则切除部分负荷后，再按上述步骤重新搜索并对复电路径进行安全校核；
对各路径进行加权评分，选取最优路径。
2.根据权利要求1所述的一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，其特征在于，所述故障信息包括事故暂态过程保告警、录波、开关变位信息、设备保护信号、遥测变化数据；所述确定失电区域具体步骤为：
遍历潮流图中的变电站，当变电站出现保护动作信号、开关变位并且对应母线电压在一定时间范围内降幅超过阈值，则认为该变电站为源头失压站；
以源头失压站为起点，遍历所有与源头失压站拓扑相连的变电站，若该变电站在失压前10S有电压电流且其拓扑相连的变电站母线均无电压，则该变电站为被迫失压站。
3.根据权利要求2所述的一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，其特征在于，所述对复电路径进行安全校核的具体步骤为：
若复电路径中主变、线路无异常信号且复电路径上所有开关都处于热备用状态且复电路径中接地刀闸均断开，则该复电路径通过安全校核。
4.根据权利要求3所述的一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，其特征在于，所述切除部分负荷的具体步骤为：根据超供电能力序位表在复电路径中删除部分节点；若删除后仍然超过阈值，则根据低周减载序位表再次删除部分节点。
5.根据权利要求4所述的一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法，其特征在于，所述对各路径进行加权评分的具体公式为：
Ochose＝min(O1,O2,…,Oi,…,OH),i＝1,2,…,H
Oi＝r1·Llengthi+r2·Pflowi+r3·ΔUi+r4·Cti
式中：Ochose为选取的路径编号，H为生成路径总数；Oi为路径选择因子，r1～r4分别为路径i的长度Llengthi、整体潮流Pflowi、电压偏差ΔUi和开关操作总数Cti的权值，
Figure FDA0002991296980000021
6.一种多维度自动辨识局部失压区域并生成复电路径设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-5任一权利要求所述的一种多维度辨识失压区域并生成复电路径的方法。
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