一种基于改进REI等值的网架调整限流方法技术

一种基于改进REI等值的网架调整限流方法，该方法通过对常规REI等值法做动态等值改进，以等值过程中各发电机在虚拟支路上的功率传输因子聚合确定等值发电机的参数，然后结合线路开断限流机理，运用所提方法求取短路电流超标场景下待等值系统网络参数，最后在研究系统中遴选出满足限流要求的最优开断线路组合。本发明专利技术的方法无需全网遍历便可迅速寻得最优断线方案，且等值过程计算量小，等值结果精度高，能够较好的保留原网络动态特性，特别适用于在线等值化简。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进REI等值的网架调整限流方法
本专利技术涉及电力系统分析计算领域，具体涉及一种基于改进REI等值的网架调整限流方法。
技术介绍
随着电网规模不断扩大，区域间电网联系日益紧密，导致系统短路电流水平也在逐年攀升，目前部分电网企业正在经受短路电流超标问题的考验并采取了相应措施。从限流效果和工程实现难易来看，开断线路以其便于实施且无需投入额外成本而被广泛采用。在实际电网中，短路水平过高的站点往往集中在少数几个区域，在选择最优断线组合方案时，如果选择全网遍历的方法，显然会浪费时间，降低效率。在面对大规模电力网络时，相比于其他等值法，REI等值法具有优良的计算速度与精度，有着较好的实际运用前景。但是在内网发生扰动时，常规的REI无法保留原网络动态特性，甚至会出现输电线路电阻为负值的问题，导致等值过程中不可避免的出现较大的误差，严重影响计算精度。
技术实现思路
针对传统方法计算量大，计算速度无法满足电力系统在线计算要求的缺点。本专利技术提供一种基于改进REI等值的网架调整限流方法，通过对常规REI静态等值法作动态等值改进，结合线路开断限流机理，将其运用于网架调整限流策略中。该方法计算精度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进REI等值的网架调整限流方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：输入全网基础数据，包括拓扑结构和量测信息，进行短路电流计算，得到n个潜在超标站点，从而根据各节点自阻抗矩阵获取网架支路限流灵敏度；步骤2：以各超标站点的短路电流超标量，确定超标严重程度，根据超标严重程度进行限流加权，进而得到开断任一支路对全网超标站点总限流灵敏度，即支路综合限流灵敏度；对支路限流灵敏度进行排序，依照序列前后将原系统分为研究系统与外部系统，确定边界节点，继而对外部系统进行负荷移置和母线化简；步骤3：在边界节点处采用常规REI等值法，对外部系统进行等值运算，构造虚拟无损REI网络，遵照等值前各发电机功角曲线进...

【技术特征摘要】
1.一种基于改进REI等值的网架调整限流方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：输入全网基础数据，包括拓扑结构和量测信息，进行短路电流计算，得到n个潜在超标站点，从而根据各节点自阻抗矩阵获取网架支路限流灵敏度；步骤2：以各超标站点的短路电流超标量，确定超标严重程度，根据超标严重程度进行限流加权，进而得到开断任一支路对全网超标站点总限流灵敏度，即支路综合限流灵敏度；对支路限流灵敏度进行排序，依照序列前后将原系统分为研究系统与外部系统，确定边界节点，继而对外部系统进行负荷移置和母线化简；步骤3：在边界节点处采用常规REI等值法，对外部系统进行等值运算，构造虚拟无损REI网络，遵照等值前各发电机功角曲线进行分群，以某待聚合发电机在虚拟支路上的传输功率与该发电机在潮流基解下的总视在功率的比值，定义为功率分布因子；步骤4：引入发电机惯性常数辅佐等值机聚合参数求解，将若干并联发电机的惯性常数用等值机的等值惯性常数代替，利用各惯性常数占有权重进一步估得等值机相关参数，实现REI动态等值改进，完成外部系统动态等值操作；步骤5：对等值后系统进行支路综合灵敏度排序组合，兼顾满足各站点短路电流水平处于超标值以下，以短路电流下降总量与电网结构完整性为择优指标，获得最优限流断线组合方案。2.根据权利要求1所述的基于改进REI等值的网架调整限流方法，其特征在于：所述步骤3和4中，对常规REI等值法的动态等值改进方法如下：若f为REI等值边界节点，A代表内部系统节点，等值过程中只对f点以外的系统操作，A与f间不予变动，G1、G2为外部系统的有源节点，f节点与其有着直接或间接电气联系；z1f(z1f)与yf0分别为等值阻抗和并联导纳；短路后电网中的负荷可近似用恒定阻抗表示，故在短路计算时可将其导纳值并入全网导纳矩阵，应用如下公式获得导纳增量和其导纳值：Yl＝diag[Yl,1,…,Yl,k]其中Pl,k和Ql,k为负荷的有功、无功分量，Yl,k为负荷导纳值，Uk为负荷端电压，k为母线标号；设待等值系统中有源节点集合为k，负载节点集合为c，进行REI等值的边界节点集合为f，r为包含f和k的节点集合，经过以上定义，对原系统有如下节点方程：由于已经将负载等效导纳并入网络导纳矩阵中，故Ic＝0，即有：根据r定义，又有：得到边界节点的注入电流：同时，并联导纳的参数为：等值的最后需要对外部系统中的若干发电机进行聚合，从而确定等值机的次暂态电抗等相关参数，考虑发电机惯性常数对系统暂态稳定的影响，引入发电机惯性常数辅佐求解，将某待聚合发电机在虚拟支路上的传输功率与该发电机在潮流基解下的总视在功率的比值，定义为功率分布因子：上式中，Sjf为发电机j对节点f的传输功率，Pj为发电机j在潮流基解下的有功出力；根据以上功率分布因子的求解，在节点g处的聚合发电机视在功率可以得出：上式中，SNj为外部系统发电机的基准功率，基准电压VNj为边界节点f的额定电压；下面将若干并联发电机的惯性常数用等值机的等值惯性常数Hg代替，根据惯性常数的本质定义，用功率分布因子进行表示为：利用惯性常数占有权重进一步估得等值机相关参数，这里以次暂态电抗为例作为说明，电阻、电抗和时间常数等可类比求得；3.一种基于改进REI等值的网架调整限流方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：实时获取全网基础数据，并进行短路计算，找到n个潜在超标站点，对于超标站点m，假定Z′mm为断开支路后的m节点自阻抗，断路器遮断电流值为imax，有超标量为△i＝im-imax，则超标节点自阻抗最小增量为：若开断网络任一支路i-j(i≠j)，则节点m自阻抗增量为：(2)式中，zij为线路i-j的支路阻抗；Zij为节点阻抗矩阵的第i行，j列；k为变压器支路的变比，取线路支路时，则k＝1；根据(2)式定义，用θij,m对其重新表达，θij,m代表着开断支路i-j对超标站点m限流的灵敏度，其值越大，则对应限流效果越好；依照所得θij,m大小进行排序，确定线路开断优先度，如果存在情况，说明仅仅开断线路i-j不足以将超标站点短路电流限制到遮断容量以下，此时需要增加开断线路数，直至达到最低自阻抗增量△Z，满足限流要求；步骤2-1：以各超标站点的短路电流超标量确定超标严重程度，根据超标严重程度进行限流加权，进而得到开断任一支路对全网超标站点总限流灵敏度，从电网运行实况来看，在出现短路电流超标场景时，电流超标站点不止一个，此时开断线路要同时考虑到对多个超标站点的限流效果，根据各超标站点的电流超标量确定站点超标严重程度：(3)式中，F为超标站点集合，if代表站点f的故障电流值，imax是断路器额定遮断电流，是r为常数；a...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁汉琍，惠宇翔，黄景光，魏繁荣，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42