一种评估电铁对电网影响的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种评估电铁对电网影响的方法及装置，其中，方法包括：利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；利用仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据数学等值电路求取传播系数；利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。

Method and device for evaluating influence of electric iron on Power Grid

The present invention relates to a device and includes an evaluation method of the electric iron, the impact on the grid, using elements of negative sequence equivalent model, negative sequence current source equivalent model and the regional power grid structure parameters, establish the simulation model of regional power grid; mathematical simulation model is established using equivalent circuit spread negative sequence voltage and current component through the transmission line, when the branch line and transformer, and the propagation coefficient is obtained according to the mathematical equivalent circuit; using actual power transmission line, branch circuit transformer, transmission coefficient and the known electric iron into the public connection point of the negative sequence voltage and current gain of adjacent power grid load node negative sequence voltage and negative sequence voltage to current; and different bus power substation with single traction station adjacent to the area of the current as the evaluation object, establishment of impact assessment of regional power grid negative sequence Comprehensive evaluation model of power quality; evaluation of the impact of electric iron on power grid by using comprehensive evaluation model of power quality.

【技术实现步骤摘要】
一种评估电铁对电网影响的方法及装置
本专利技术涉及电网
，特别涉及一种评估电铁对电网影响的方法及装置。
技术介绍
电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，对国民经济发展和社会进步具有重要意义。高速铁路具有电铁负载大、可靠性要求高、负荷波动频繁、列车负载率高、受电时间长等特点，由于高速铁路牵引供电负荷牵引功率大幅提高，且负荷单相供电，将产生大量的负序电流，且波动性和随机性大，导致公共电网的三相不平衡。电铁产生的负序电流注入周边电网，使发电机负荷产生转子附加损耗与发热和附加振动，使感应电动机负荷机端电压不对称，造成各相出力不均并使出力下降，增大了变压器的损耗和发热，降低了变压器的利用效率，使输电线路的输送能力下降。另外，负序分量的注入容易使电力系统中以负序分量启动的继电保护装置误动作，严重影响电力系统的安全稳定运行。电能质量定责以及评估和治理等问题越来越受到重视并成为近年来电能质量研究领域的重点和热点，进行电铁对周边电网电能质量影响的综合评价是区分铁路对周边电网电能质量责任分摊的重要依据，也是用户侧根据影响程度确定治理措施的重要依据。目前国内对电能质量综合评价的研究是对其综合质量等级评定，即定性评价，同时大多是在监测装置采集实测数据的基础上进行分析评估，数据的选择和甄选对评价结果有较为重要的影响，另外，目前形成的多种电能质量综合评价方法，各种算法侧重点不一样，其评价结果也不能达到一致。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于研究负序经过输电线路及变压器时的传播规律，计算传播系数，以定量计算值代替实际监测值作为在电能质量综合评价中的指标数据。并且，设计多层次可拓电能质量综合评价模型，采用结合变异系数法和GI法的组合赋权方法，从而构建一种评估电铁对电网影响的方法及装置。为实现上述目的，本专利技术提供了一种评估电铁对电网影响的方法，包括：利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；利用所述仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据所述数学等值电路获得传播系数；其中，所述传播系数为实际电网各级的输电线路、分支电路、变压器的传播系数；利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。可选的，在本专利技术一实施例中，所述建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型的步骤包括：对相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流进行预处理，获得无量纲化数据；采用变异系数法获得各个负荷节点对应的指标权重；利用所述无量纲化数据和所述指标权重建立各单一负荷的电能质量综合评价模型；利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。可选的，在本专利技术一实施例中，所述建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型的步骤包括：利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型获得各单一负荷的负荷电能质量评价结果；采用序关系分析法得到各单一负荷的负荷电能质量评价结果对应的指标内涵性权重；利用各单一负荷的负荷电能质量评价结果以及对应的指标内涵性权重建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种评估电铁对电网影响的装置，包括：仿真模型建立单元，用于利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；传播系数确定单元，用于利用所述仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据所述数学等值电路获得传播系数；其中，所述传播系数为实际电网各级的输电线路、分支电路、变压器的传播系数；评价指标确定单元，用于利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；电能质量综合评价模型建立单元，用于以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；评估单元，用于利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。可选的，在本专利技术一实施例中，所述电能质量综合评价模型建立单元包括：预处理模块，用于对相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流进行预处理，获得无量纲化数据；指标权重获取模块，用于采用变异系数法获得各个负荷节点对应的指标权重；第一评价模型建立模块，用于利用所述无量纲化数据和所述指标权重建立各单一负荷的电能质量综合评价模型；第二评价模型建立模块，用于利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。可选的，在本专利技术一实施例中，所述第二评价建立模块包括：负荷电能质量评价结果获取模块，用于利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型获得各单一负荷的电能质量评价结果；指标内涵性权重获取模块，用于采用序关系分析法得到各单一负荷的负荷电能质量评价结果对应的指标内涵性权重；母线供电区域的电能质量综合评价模型建立模块，用于利用各单一负荷的负荷电能质量评价结果以及对应的指标内涵性权重建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。上述技术方案具有如下有益效果：在研究负序传播规律的基础上，定量计算电铁负序源传播至被评价对象处的负序分量，利用理论计算的数据代替实际测量值作为指标数据，优化设计一种新的合理的多层综合评价体系对电铁周边电网的电能质量进行综合评价，以确定电铁负序对周边电网的影响程度，同时也为电能质量治理提供依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实施例提出一种评估电铁对电网影响的方法流程图；图2为本实施例中负序经过输电线路的数学等值电路图；图3为本实施例中负序经过分支电路的数学等值电路图；图4为本实施例中负序经过变压器的数学等值电路图；图5为本实施例的电铁及周边电网典型结构示意图；图6为本实施例建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型时各级的电能质量综合评价流程图；图7为本实施例提出一种评估电铁对电网影响的装置框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。根据本专利技术的实施方式，提出了一种评估电铁对电网影响的方法及装置。此外，附图中的任何元素数量均用于示例而非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估电铁对电网影响的方法，其特征在于，包括：利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；利用所述仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据所述数学等值电路获得传播系数；其中，所述传播系数为实际电网各级的输电线路、分支电路、变压器的传播系数；利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。

【技术特征摘要】
1.一种评估电铁对电网影响的方法，其特征在于，包括：利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；利用所述仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据所述数学等值电路获得传播系数；其中，所述传播系数为实际电网各级的输电线路、分支电路、变压器的传播系数；利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型的步骤包括：对相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流进行预处理，获得无量纲化数据；采用变异系数法获得各个负荷节点对应的指标权重；利用所述无量纲化数据和所述指标权重建立各单一负荷的电能质量综合评价模型；利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型的步骤包括：利用所述各单一负荷的电能质量综合评价模型获得各单一负荷的负荷电能质量评价结果；采用序关系分析法得到各单一负荷的负荷电能质量评价结果对应的指标内涵性权重；利用各单一负荷的负荷电能质量评价结果以及对应的指标内涵性权重建立各单一母线供电区域的电能质量综合评价模型。4.一种评估电铁对电网影响的装置，其特征在于，包括：仿真模型建立单元，用于利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，王皓靖，和敬涵，丁凡凡，张大海，张天宇，李蕴红，吴林林，崔正湃，袁绍军，谢旭，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，北京交通大学，国网冀北电力有限公司承德供电公司，国网冀北电力有限公司张家口供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11