一种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法技术

本发明专利技术涉及一种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，步骤如下：(1)对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估；(2)对于指定馈线评估得到的可开放容量，扫描与该馈线可能成环的所有其它馈线；(3)对于任一相邻馈线，考虑严重故障(即馈线出口开关跳闸)后通过联络开关将其下带负荷转移到本馈线后的负载率。本发明专利技术有益的效果是：本发明专利技术保证了各关键设备在各个负荷水平下均不越限，同时也保证了各变电站的变压器、电源线路及相关上级变压器、电源线路等设备满足N‑1要求，对重要负荷线路要满足N‑2要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网的预警方法，尤其是一种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法。
技术介绍
目前配电网在进行计算分析时，存在着网架维护不及时，合环潮流无法按照当前网架计算，经常会造成合环时跳闸；同时随着三双接线的普及和新能源接入的放开，县调的运方专职都存在没有计算工具来帮助其评估三双接线的改造方案和新能源接入点的评估方案；同时，年初国家电网公司发布了10-35千伏配电网可开放容量信息发布管理办法，县调需要满足对配电网可开放容量进行计算分析要求。基于以上这些潜在的需求，本项目希望在原有的省地智能计算基础上，推进县调开展35kV及以下电网的潮流计算、合环校验、“三双接线”优化、分布式能源接入校核、年方式编排、检修分析等工作，提高上、下级电网运行方式的一体化，为配电网的安全稳定运行提供保障。国家电网公司年初发布了10-35千伏配电网可开放容量评估试行方法，10-35千伏配电网可开放容量应保证各变电站的变压器、电源线路及相关上级变压器、电源线路等设备满足N-1要求，对重要负荷线路要满足N-2要求。以线路、变压器等设备上一年度实际传输的最大电流为基础进行计算，并考虑一定裕度。因此能够采用自动计算的方法每月进行计算，能够给业扩部门提供方便的支撑数据。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种安全稳定、不发生越限的基于预想故障的配电网可开放容量预警方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，步骤如下：(1)对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估；(2)对于指定馈线评估得到的可开放容量，扫描与该馈线可能成环的所有其它馈线；(3)对于任一相邻馈线，考虑严重故障(即馈线出口开关跳闸)后通过联络开关将其下带负荷转移到本馈线后的负载率。所述的可开放容量进行评估的发布原则为，对于具备营配贯通条件的单位，通过系统集成实时共享可开放容量信息；对于暂时不具备营配贯通条件的，由发展部、运检部定期提供配电网规划方案，以及设备、线路可开放容量信息。0.4千伏业扩项目，直接开放容量，各单位可根据实际情况，确定各级电网的免审批容量标准，原则上不低于315千伏安。所述的可开放容量进行评估的发布原则为，最大负载率70％以下线路免审批；最大负载率70％～85％的线路，供电所审批；最大负载率85～100％的线路，运维检修部审批；最大负载率100％以上的线路，暂不审批。本专利技术有益的效果是：本专利技术保证了各关键设备在各个负荷水平下均不越限，同时也保证了各变电站的变压器、电源线路及相关上级变压器、电源线路等设备满足N-1要求，对重要负荷线路要满足N-2要求。附图说明图1是故障后的电力系统示意图。具体实施方式下面对本专利技术作进一步说明：这种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，步骤如下：(1)对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估；(2)对于指定馈线评估得到的可开放容量，扫描与该馈线可能成环的所有其它馈线；(3)对于任一相邻馈线，考虑严重故障(即馈线出口开关跳闸)后通过联络开关将其下带负荷转移到本馈线后的负载率。国网发布的可开放容量进行评估的发布原则为，对于具备营配贯通条件的单位，通过系统集成实时共享可开放容量信息；对于暂时不具备营配贯通条件的，由发展部、运检部定期提供配电网规划方案，以及设备、线路可开放容量信息。0.4千伏业扩项目，直接开放容量，各单位可根据实际情况，确定各级电网的免审批容量标准，原则上不低于315千伏安。地方实施的可开放容量进行评估的发布原则为，最大负载率70％以下线路免审批；最大负载率70％～85％的线路，供电所审批；最大负载率85～100％的线路，运维检修部审批；最大负载率100％以上的线路，暂不审批。以上述原则为基础，可以对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估，以保证各个负荷水平下配变、馈线、主变等均不越限。按照上述原则发布的可开放容量，虽然可以保证各个负荷水平下关键设备均不越限，但一旦发生预想故障后出现了负荷转移，就有可能发生设备越限。本专利技术的方法有效得防止了上述问题，需要在可开放容量评估的基础上，考虑安全性约束，进行可开放容量的预警。对于预想故障的算法步骤为：(1)把故障影响元件从网络中分离出来，计算原网络的诺顿等值参数和为保持原电网不变，可以通过并联负阻抗支路的办法模拟这组元件的移出，如图1所示。该图中，和是故障前电网的多端口诺顿等值参数，若受故障影响的这些元件对故障前节点导纳矩阵的贡献用矩阵y表示，接入－y就相当于将这组元件从系统中移出，受故障影响的这组元件对故障后节点导纳矩阵的贡献是Yf。aa’轴线的左侧是故障前的电力系统模型，右侧是受故障影响部分的电路(也即为模拟故障而接入的补偿电路)，由于故障的不同Yf是变化的，当Yf＝y时，这部分总导纳为零，表示没故障发生。因此只要能把aa’轴线右侧部分描述清楚，然后加到左侧的故障前电力系统上，很容易计算出故障后系统的电量。(2)计算受故障影响部分的导纳ΔYf和流过补偿电路的电流计算ΔYf时，将图1中aa’轴线的右侧电路进行化简处理，消去内部节点，只保留和aa’轴线左侧接口的端口处节点即可。ΔYf＝－y+Yf(1)计算流过该部分的电流的公式如下：需说明的是，该电流并非故障点电流，而是为模拟故障而接入的补偿电路的等值支路导纳上的电流。(3)利用求故障后电网各节点的电压。式中，为故障前电网节点电压列矢量，Zf为原始电网节点阻抗矩阵中和端口节点相对应的列组成的矩阵，为端口的补偿注入电流列矢量。该公式的实质是故障后的节点电压等于故障前电压加上由于故障而影响的电压变化。上面的步骤(1)和步骤(3)应当使用序分量计算，因为这部分是对原始电网进行计算，而原始电网的相分量是三相耦合的，而序分量是三序解耦相互独立的。步骤(2)可以用相分量也可以用序分量进行计算，采用序分量计算时，Yf是序间有耦合的，其它参数是序间解耦的；采用相分量计算时，Yf是相间解耦的，但其它参数却是相间有耦合的。由于是故障影响的元件不多，涉及计算的矩阵阶次不高，无论用哪种分量，计算量相差不大。在软件中，若采用序分量计算，此时，应将(2)式写成0，1，2坐标形式同样，(3)式可写成0，1，2坐标形式需说明的是，和式(2)中的的区别是，中的每一个元素是3×3的对角线矩阵，对角元素分别是零序、正序和负序的等值导纳，同样中的每个元素是3×1的列矩阵，只有正序分量，零序分量和负序分量为0。这种算法对故障支路的处理很有独特之处。它将故障直接影响的元件从网络中划分出来，根据故障位置和类型将元件分段，增加节点，和故障电路一起形成小型的节点导纳矩阵，然后用序分量或相分量法处理这组节点导纳矩阵，消去新增节点就能得到Yf，再和－y一起构成应接入的补偿导纳ΔYf加入到原网络中。这种方法可保持原网络不变，故障引起的修正只局限于少数元件上。不同的简单故障类型，Yf的取值是不同的，各种简单故障电路的相分量和序分量形式的阻抗矩阵和导纳矩阵可参见其他文献。这种算法还能模拟更为复杂的一组元件故障情况，如发生跨线故障，或有互感耦合的输电线路故障，以及多重复杂故障。为今后故障分析功能的扩展奠定基础。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，其特征是：步骤如下：(1)对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估；(2)对于指定馈线评估得到的可开放容量，扫描与该馈线可能成环的所有其它馈线；(3)对于任一相邻馈线，考虑严重故障(即馈线出口开关跳闸)后通过联络开关将其下带负荷转移到本馈线后的负载率。

【技术特征摘要】
1.一种基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，其特征是：步骤如下：(1)对配网的任意一条馈线进行可开放容量进行评估；(2)对于指定馈线评估得到的可开放容量，扫描与该馈线可能成环的所有其它馈线；(3)对于任一相邻馈线，考虑严重故障(即馈线出口开关跳闸)后通过联络开关将其下带负荷转移到本馈线后的负载率。2.根据权利要求1所述的基于预想故障的配电网可开放容量预警方法，其特征是：所述的可开放容量进行评估的发布原则为，对于具备营配贯通条件的单位，通过系统集成实时共享可开放容量信息；对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，王波，王晴，虞殷树，贺旭，张志雄，华建良，蔡振华，王晓，谢宇哲，李丹，莫建国，邱云，朱耿，何宇，方云辉，励文伟，林维修，谢宏，章杜锡，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司宁波供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11