一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法及系统，针对含单相变压器、V/V接线牵引变压器、V/X接线牵引变压器、Scott变压器和阻抗匹配平衡变压器等三相不对称供电设备的电网，在进行短路故障分析时，建立一个开放的自定义定义故障分析平台，开放电网三相对称部分的等值阻抗、各类三相不对称设备的必要参数，采用脚本语言，自定义短路电流和电压计算的流程和计算逻辑，并将自定义的脚本语言交由操作系统的脚本解释器执行计算，得到需要的短路电流和电压结果。所公开方法具有开放性和可扩展性，可根据新的三相不对称设备的等值模型灵活扩展，适用于含三相不对称设备的电网的实用短路故障分析计算领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法和系统
本专利技术属于电力系统短路计算分析领域，更具体地，涉及一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法及系统。
技术介绍
传统的三相对称电力系统中，任何设备发生三相对称短路或者不对称短路时，都可以采用对称分量法对其开展短路电流分析计算，以满足电网设备选型和继电保护整定计算等工作的需要，即对于三相对称系统，只要对所有设备建立其一相等值电路，对称分量法即可以适用。但是，随着电气化铁路的发展，其牵引供电设备的三相不对称特点对电网短路故障分析提出了挑战，由于用于牵引供电的单相变压器、V/V接线三相变压器、V/X接线三相变压器、Scott变压器和阻抗匹配平衡变压器等都不具有三相对称的特点，无法建立其一相等值电路用于对称分量法，必须探求新的短路故障分析计算方法。每一类三相不对称供电设备都具有自身的特点，等值电路各异，无法建立各设备通用的三相等值电路和一相等值电路，只能根据每一类三相不对称设备的特点分别建立其等值电路，并针对不同的短路点，建立电力系统三相对称部分、三相不对称设备及短路点的电压电流之间的关系，然后进行短路电流和电压的求解。牵引供电设备类型众多，且新型牵引供电设备不断涌现，要在现有的短路计算软件中快速适应新的牵引供电设备存在很大的技术开发和维护难度，导致软件的实用性下降。计算方法的对象为接有单相变压器、V/V接线牵引变压器、V/X接线牵引变压器、Scott变压器和阻抗匹配平衡变压器等三相不对称供电设备的电网，包含此类设备的电网不再是完全的三相对称电网，传统可用于三相对称电网对称短路和不对称短路分析计算的对称分量法不再直接适用。现在没有现成的软件能处理这些不对称设备接入电网后的接入系统短路计算，常规的处理方法是整定人员根据经验处理，缺乏规则性和准确性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法，其目的在于解决现有短路计算方法采用经验处理获得不对称设备接入电网后系统后短路计算导致计算不准确的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法，包括：步骤1：从电网平台中提取为获得在三相不对称设备发生短路时的短路参数所需数据，构建电力系统短路数据模型；步骤2：在电网平台中用脚本语言和电力系统短路数据模型定义电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，并定义短路参数存储对象属性变量库和引出函数；步骤3：在脚本编辑器使用电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，短路参数存储对象属性变量库和引出函数，以及脚本语言定义各种类型三相不对称设备在发生不同类型短路情况下获取短路参数的代码模块；步骤4：根据实际不对称设备类型和短路类型，调用相应代码模块运行获得短路参数。优选地，步骤1中电力系统短路数据模型包括：所有三相不对称供电设备的正、负、零序等值阻抗，不对称设备高压侧电压等级、低压侧电压等级，不对称设备高压侧等效阻抗、低压侧等效阻抗，电网的运行方式以及电网中各个设备之间的连接关系。优选地，步骤4包括如下步骤：用三相对称系统实例、故障设备实例、三相不对称设备实例、故障类型变量实例以及短路参数对象实例初始化脚本语言代码，并让脚本语言代码在脚本语言解释器中运行；运行后的获得短路参数存于短路参数对象实例中。作为本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取系统，包括：包括依次连接的模型构建单元、变量库定义单元、代码模块定义单元以及运行单元；模型构建单元用于从电网平台中提取为获得在三相不对称设备发生短路时的短路参数所需数据，输出电力系统短路数据模型；变量库定义单元用于在电网平台中用脚本语言和电力系统短路数据模型定义并输出电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，并定义短路参数存储对象属性变量库和引出函数；代码模块定义单元用于在脚本编辑器使用电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，短路参数存储对象属性变量库和引出函数，以及脚本语言定义各种类型三相不对称设备在发生不同类型短路情况下获取短路参数的代码模块；运行单元用于根据实际不对称设备类型和短路类型，调用相应代码模块运行获得短路参数。优选地，模型构建单元从电网平台中提取所有三相不对称供电设备的正、负、零序等值阻抗，不对称设备高压侧电压等级、低压侧电压等级，不对称设备高压侧等效阻抗、低压侧等效阻抗，电网的运行方式以及电网中各个设备之间的连接关系，构建电力系统短路数据模型。优选地，运行单元包括相互连接的初始化子单元和执行子单元，其中，初始化子单元用于实用三相对称系统实例、故障设备、故障类型变量以及短路参数对象实例初始化脚本语言代码；执行子单元用于让脚本语言代码在脚本语言解释器中运行，并通过将短路参数存于短路参数对象实例中输出。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本方案使得在现有短路计算和整定计算平台上对接入的不对称设备统一进行准确的计算成为可能。该方法具备很好的扩展性，对于新接入电网的新的三相不对称设备，可根据其特点编写新的基于脚本语言的自定义短路计算方法代码，存储于文件或关系数据库中，在需要开展相关短路计算时调用并提交给计算机操作系统的脚本解释器执行即可，通过执行自定义短路计算方法代码可以提高获取的短路参数精度。附图说明图1为本专利技术提供的电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法的流程图；图2为本专利技术提供的电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法的原理图；图3为本专利技术提供的电力系统中V/V接线牵引变压器结构图；图4为V/V接线牵引变压器α相接地短路时的高压侧等值电路图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术针对接有三相不对称供电设备的电力系统，提出了一种基于自定义逻辑和算法的电力系统三相不对称设备通用短路参数获取方法。该短路参数获取方法基于电网平台，该电网平台为可对三相对称电网和三相不对称供电设备进行参数管理，并对三相对称电网应用传统的对称分量法进行短路故障分析的软件平台，在此平台的基础上应用此方法实现对含三相不对称设备的电网开展短路故障分析计算，该方法通过在电网平台中开放系统等值参数和不对称供电设备参数，利用脚本语言可灵活进行逻辑运算和数值运算的特点，快速构建基于脚本语言的短路计算代码，形成针对不同不对称设备在各侧不同短路点的获取短路参数的代码模块，并利用脚本语言可提交计算机操作系统的脚本语言解释器运行的特点，通过解释器直接运行自定义获取短路参数的代码模块的脚本语言代码，获得所需计算结果。图1为本专利技术提供的电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法流程图，图2为本专利技术提供的电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法的原理图，该短路参数获取方法包括如下步骤：步骤一：在电网数据管理和分析计算平台中建立实际的电力系统数据模型。在电网数据管理和分析计算平台中，建立需要计算的含三相不对称供电设备的电网的数据模型，包括所有三相不对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：从电网平台中提取为获得在三相不对称设备发生短路时的短路参数所需数据，构建电力系统短路数据模型；步骤2：在电网平台中用脚本语言和电力系统短路数据模型定义电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，并定义短路参数存储对象属性变量库和引出函数；步骤3：在脚本编辑器使用电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，短路参数存储对象属性变量库和引出函数，以及脚本语言定义各种类型三相不对称设备在发生不同类型短路情况下获取短路参数的代码模块；步骤4：根据实际不对称设备类型和短路类型，调用相应代码模块运行获得短路参数。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统三相不对称设备的短路参数获取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：从电网平台中提取为获得在三相不对称设备发生短路时的短路参数所需数据，构建电力系统短路数据模型；步骤2：在电网平台中用脚本语言和电力系统短路数据模型定义电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，并定义短路参数存储对象属性变量库和引出函数；步骤3：在脚本编辑器使用电力系统短路数据模型的属性变量库和引出函数，短路参数存储对象属性变量库和引出函数，以及脚本语言定义各种类型三相不对称设备在发生不同类型短路情况下获取短路参数的代码模块；步骤4：根据实际不对称设备类型和短路类型，调用相应代码模块运行获得短路参数。2.如权利要求1所述的短路参数获取方法，其特征在于，所述步骤1中电力系统短路数据模型包括：所有三相不对称供电设备的正、负、零序等值阻抗，不对称设备高压侧电压等级、低压侧电压等级，不对称设备高压侧等效阻抗、低压侧等效阻抗，电网的运行方式以及电网中各个设备之间的连接关系。3.如权利要求1或2所述的短路参数获取方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：用三相对称系统实例、三相不对称设备实例、故障设备实例、故障类型变量实例以及短路参数对象实例初始化脚本语言代码，并让脚本语言代码在脚本语言解释器中运行；运行后的获得短路参数存于短路参数对象实例中。4.一种基于权利要求1所述的短路参数获取方法的系统，其特征在于，包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨韵，易江，黄明辉，石东源，李一泉，李银红，曾耿辉，陈金富，王峰，陈志光，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44