在线合环转电操作安全判别方法及系统技术方案

一种在线合环转电操作安全判别方法及系统，获取并根据网络拓扑结构、元件参数及运行参数，获取待合环路径的回路参数；获取选择的时域，并判断时域类型；若所述时域类型为实时态，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差；根据所述电压相角差和所述电压幅值差确定合环稳态电流；判断本次合环转电操作的可行性。该方法及系统根据时域的选择及待合环路径的回路参数来确定合环馈线两侧母线的电压相角差和电压幅值差，进而确定环稳态电流，再判断本次合环转电操作的可行性，其可靠性高，能够在一定程度上保证合环转电操作的成功率及供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
在线合环转电操作安全判别方法及系统
本专利技术涉及电力系统安全领域，尤其涉及一种在线合环转电操作安全判别方法及系统。
技术介绍
随着220kV电网网络架结构的加强以及大型机组的不断接入，逐步实施220kV电网分区运行成为一种趋势。当隶属于两个不同分区的变电站进行合环转电操作时，受系统运行状况和电网参数影响，将可能出现因合环潮流过大而引起设备过载、保护误动，影响电网安全，并危及操作人员安全。目前，在线合环转电操作的安全判别是由调度运行部门依靠经验和极端方式的边界条件进行判断是否能够合环，其可靠性差，不能保证合环转电操作的成功率及供电的可靠性。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可靠性高的在线合环转电操作安全判别方法及系统。一种在线合环转电操作安全判别方法，包括步骤：获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数，根据所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数，获取待合环路径的回路参数；获取选择的时域，并判断时域类型；若所述时域类型为实时态，根据所述回路参数，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差；根据所述电压相角差和所述电压幅值差确定合环稳态电流；通过将所述合环稳态电流与保护定值及线路极限电流比较，判断本次合环转电操作的可行性。一种在线合环转电操作安全判别系统，包括：参数获取模块，用于获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数，根据所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数，获取待合环路径的回路参数；获取判断模块，用于获取选择的时域，并判断时域类型；实时电压差确定模块，用于若所述时域类型为实时态，根据所述回路参数，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差；稳态电流确定模块，用于根据所述电压相角差和所述电压幅值差确定合环稳态电流；可行性判断模块，用于通过将所述合环稳态电流与保护定值及线路极限电流比较，判断本次合环转电操作的可行性。上述在线合环转电操作安全判别方法及系统，根据时域的选择及待合环路径的回路参数来确定合环馈线两侧母线的电压相角差和电压幅值差，进而确定环稳态电流，再判断本次合环转电操作的可行性，其可靠性高，能够在一定程度上保证合环转电操作的成功率及供电的可靠性。附图说明图1为一种实施方式的在线合环转电操作安全判别方法的流程图；图2为图1中一个步骤的具体流程图；图3为图1中另一个步骤的具体流程图；图4为一种实施方式的在线合环转电操作安全判别方法的结构图；图5为图4中一个模块的具体结构图；图6为图4中另一个模块的具体结构图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，一种实施方式的在线合环转电操作安全判别方法，包括以下步骤：S120：获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数，根据所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数，获取待合环路径的回路参数。网络拓扑结构包括主网拓扑结构和配网拓扑结构。元件参数包括主网元件参数和配网元件参数。运行参数包括主网运行参数和配网运行参数。通过深度优先搜索算法获取元件参数及运行参数中与合环稳态电流计算相关的回路参数。回路参数包括待合环路径所在的回路(包括一部分主网和一部分配网)的网络拓扑结构、元件参数及运行参数。在本实施例中，主网为10kV以上供电网，配网为10kV供电网。在其中一个实施例中，步骤S120中，获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数的步骤具体为S110：S110：获取能量管理系统、自计量自动化系统及配网自动化系统采集的网络拓扑结构、元件参数及运行参数。如图2所示，步骤S110具体包括步骤S111～S115。S111：获取能量管理系统提供的符合CIM模型的XML文件及符合E格式的TXT文本文件。其中，CIM是CommonInformationModel的缩写，表示：公共信息模型。XML是ExtensibleMarkupLanguage的缩写，表示：可扩展标记语言。TXT是Textfile的缩写，表示：文本文件。在本实施例中，能量管理系统是基于IEC61970标准的系统，故其提供的XML文件及TXT文件符合IEC61970标准。S113：根据所述XML文件获取主网拓扑结构及主网元件参数，根据所述TXT文件获取主网运行参数。S115：通过计量自动化系统和配网自动化系统，获取配网拓扑结构、配网元件参数及配网运行参数。在本实施例中，计量自动化系统和配网自动化系统是符合IEC61968标准的系统。因此，本在线合环转电操作安全判别方法中的获取的回路参数是基于多种数据源的参数，其参数种类全面，不需要经过反复计算。S140：获取选择的时域，并判断时域类型。时域类型包括实时态、研究态及未来态。若所述时域类型为实时态，执行步骤S160；若所述时域类型为研究态或未来态，执行步骤S170。S160：根据所述回路参数，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差。如图3所示，在其中一个实施例中，步骤S160具体包括步骤S161～S167。S161：根据所述回路参数中的电压幅值的获取值，确定电压幅值偏移量。回路参数包括计算电压幅值偏移量的电压幅值的获取值。通过电压幅值的获取值来计算电压偏移量。S163：判断所述电压幅值偏移量是否小于预设值。若是，则执行步骤S165；若否，则执行步骤S167。在本实施例中，预设值为10％。可以理解地，预设值也可以设置为其它值。S165：采用前推回代法确定所述合环馈线两侧母线的所述电压相角，并根据所述电压相角和所述电压幅值的获取值，确定所述电压相角差和所述电压幅值差。关于电压相角差的确定：利用电压降落公式(1)-(3)，通过节点之间的联络元件推算合环回路上各个元件两端的电压相角，经过多次计算直至推算出整个合环回路上的所有元件两端的电压相角，最后根据电压相角确定合环馈线两侧母线的电压相角差。其中，Pik是为线路支路传输有功功率；Qik为线路支路传输有功功率；Vik为线路支路首端电压；△Vik和δVik分别称为为电压降落的纵分量和横分量；δik为线路支路首末两端的电压相角差。关于电压幅值差的确定：当电压幅值偏移量小于预设值时，则步骤S161中的电压幅值的获取值可以认为是准确的，不需要重新估计，直接利用电压幅值的获取值来确定电压幅值差。S167：采用状态估计法确定所述合环馈线两侧母线的所述电压相角和所述电压幅值的估计值，并根据所述电压相角和所述电压幅值的估计值，确定所述电压相角差和所述电压幅值差。回路参数还包括功率。根据回路参数中的电压幅值的获取值、功率。电压幅值偏移量不小于预设值时，需要考虑功率和电压幅值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，包括步骤：获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数，根据所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数，获取待合环路径的回路参数；获取选择的时域，并判断时域类型；若所述时域类型为实时态，根据所述回路参数，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差；根据所述电压相角差和所述电压幅值差确定合环稳态电流；通过将所述合环稳态电流与保护定值及线路极限电流比较，判断本次合环转电操作的可行性。

【技术特征摘要】
1.一种在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，包括步骤：获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数，根据所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数，获取待合环路径的回路参数；获取选择的时域，并判断时域类型；若所述时域类型为实时态，根据所述回路参数，采用前推回代法或状态估计法确定合环馈线两侧母线的电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差；根据所述电压相角差和所述电压幅值差确定合环稳态电流；通过将所述合环稳态电流与保护定值及线路极限电流比较，判断本次合环转电操作的可行性；当合环稳态电流同时小于保护定值和线路极限电流时，判断本次合环转电操作为可行；否则，判断本次合环转电操作为不可行。2.根据权利要求1所述的在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，所述判断时域类型的步骤之后，所述确定合环稳态电流的步骤之前，还包括步骤：若所述时域类型为研究态或未来态，根据导入的负荷预测数据，确定所述合环馈线两侧母线的所述电压相角差和所述电压幅值差。3.根据权利要求1所述的在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，所述获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数的步骤为：获取能量管理系统、自计量自动化系统及配网自动化系统采集的所述网络拓扑结构、所述元件参数及所述运行参数。4.根据权利要求3所述的在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，所述网络拓扑结构包括主网拓扑结构和配网拓扑结构；所述元件参数包括主网元件参数和配网元件参数；所述运行参数包括主网运行参数和配网运行参数；所述获取网络拓扑结构、元件参数及运行参数的步骤，包括：获取能量管理系统提供的符合CIM模型的XML文件及符合E格式的TXT文本文件；根据所述XML文件获取所述主网拓扑结构及所述主网元件参数，根据所述TXT文件获取所述主网运行参数；通过计量自动化系统和配网自动化系统，获取所述配网拓扑结构、所述配网元件参数及所述配网运行参数。5.根据权利要求1所述的在线合环转电操作安全判别方法，其特征在于，所述确定电压相角或电压相角和电压幅值，并确定电压相角差和电压幅值差的步骤，包括：根据所述回路参数中的电压幅值的获取值，确定电压幅值偏移量；判断所述电压幅值偏移量是否小于预设值；若是，则采用前推回代法确定所述合环馈线两侧母线的所述电压相角，并根据所述电压相角和所述电压幅值的获取值，确定所述电压相角差和所述电压幅值差；若否，则采用状态估计法确定所述合环馈线两侧母线的所述电压相角和所述电压幅值的估计值，并根据所述电压相角和所述电压幅值的估计值，确定所述电压相角差和所述电压幅值差。6.一种在线合环转电操作安全判别系统，其特征在于，包括：参数获取模块，用于获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁奕珊，裴星宇，彭显刚，王星华，向真，莫玲，刘艺，张荣安，廖石江，李向楠，崔江静，梁志鹏，梁飞强，陈建钿，郭宗宝，吴熳红，张勇，杨锐雄，肖立军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44