一种配电网电压脆弱区域辨识方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种配电网电压脆弱区域辨识方法及装置，提出母线暂降辨识向量以及线路电压暂降关联向量，迅速判定配电网哪些线路上存在临界点，并基于此提出了确定线路上临界点个数的方法以获得更高的计算效率；在准确获得敏感负荷电压暂降域的基础上，提出了母线电压暂降影响度与线路电压暂降影响度的概念，考虑配电网故障类型分布概率、线路以及母线故障概率以及敏感负荷耐受特性等多个因素，对配电网脆弱性区域进行辨识。

An identification method and device of voltage fragile region in distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网电压脆弱区域辨识方法及装置
本专利技术涉及配电网保护控制
，更具体地说，涉及一种配电网电压脆弱区域辨识方法及装置。
技术介绍
作为最主要的电能质量问题，电压暂降是严重影响配电网供电可靠性的主要因素，特别是给现代园区制造企业造成巨大的经济损失和资源浪费。美国劳伦斯伯克利国家实验室统计数据显示：美国电力用户每年因为供电中断造成的经济损失接近800亿美元。欧盟莱昂纳多电能质量工作组的调查结果显示：欧盟25个成员国因电压暂降和供电中断引起的年经济损失高达930亿欧元。电压暂降给各行业带来了严重的经济损失，甚至造成了极坏的社会负面影响，已成为困扰电网企业和电力用户的严重电能质量问题。临界距离法是求解配电网中负荷电压暂降域的常用方法，但该方法只适用于辐射状配电网，不适用于网状配电网。故障点法能够同时适用于辐射状配电网和网状配电网，但该方法需要仿真大量的故障点才能保证负荷电压暂降域求解的精度，所以该方法的缺点是给负荷电压暂降域的求解带来了巨大的工作量，特别是当配电网节点数增加时，该方法的适用度更低。此外，随着配电网尤其是现代工业园区配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1)：利用目标配电网结构与参数进行潮流计算，获得故障前各母线的电压信息，并计算目标配电网正序、负序以及零序阻抗；/n步骤2)：依次在目标配电网母线上设置短路故障，由此求得敏感负荷母线上的残余电压，并基于此得到母线暂降辨识向量BSI以及线路暂降关联向量LSI；/n步骤3)：根据母线暂降辨识向量BSI以及线路暂降关联向量LSI，判断临界点分布情况，并通过残余电压方程以及敏感负荷电压耐受值对临界点的位置进行计算，从而划定敏感负荷的电压暂降域；/n步骤4)：获得各敏感负荷的电压暂降域后，根据敏感负荷电压暂降域分布情况进行层级划...

【技术特征摘要】
1.一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1)：利用目标配电网结构与参数进行潮流计算，获得故障前各母线的电压信息，并计算目标配电网正序、负序以及零序阻抗；
步骤2)：依次在目标配电网母线上设置短路故障，由此求得敏感负荷母线上的残余电压，并基于此得到母线暂降辨识向量BSI以及线路暂降关联向量LSI；
步骤3)：根据母线暂降辨识向量BSI以及线路暂降关联向量LSI，判断临界点分布情况，并通过残余电压方程以及敏感负荷电压耐受值对临界点的位置进行计算，从而划定敏感负荷的电压暂降域；
步骤4)：获得各敏感负荷的电压暂降域后，根据敏感负荷电压暂降域分布情况进行层级划定，并结合配电网故障类型分布概率、母线以及线路故障概率、敏感负荷电压耐受特性、配电网故障恢复时间，计算母线与线路的电压暂降影响度。


2.根据权利要求1所述的一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，在所述步骤1)中，计算目标配电网正序、负序与零序阻抗矩阵包括以下步骤：先获取目标配电网的正序线路阻抗、负序线路阻抗、零序线路阻抗、正序对地容抗、负序对地容抗、零序对地容抗并画出相应的等值电路，再通过追加支路法求解目标配电网的正、负、零序阻抗矩阵。


3.根据权利要求1所述的一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，在所述步骤2)中，根据公式(1)基于各敏感负荷的电压耐受值得到母线电压暂降辨识向量BSI，并根据公式(2)基于母线电压暂降辨识向量BSI得到线路电压暂降关联向量LSI：






其中，且表示当母线i发生故障时敏感负荷母线的残余电压幅值，i＝1，2，···,N，VT＝(Vth,Vth,···Vth)且Vth表示敏感负荷母线电压暂降阈值。


4.根据权利要求3所述的一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，在所述步骤3)中，临界点分布情况以及个数的确定包括以下步骤：当步骤2)计算所得的LSIi为0时，判断目标线路不存在临界点；当步骤2)计算所得LSIi等于1时，判断目标线路i有一个临界点；当步骤2)计算所得的LSIi等于2时，判断目标线路i的临界点个数为0个或2个。


5.根据权利要求4所述的一种配电网电压脆弱区域辨识方法，其特征在于，在所述步骤3)中，临界点位置的计算包括以下步骤：当步骤2)计算所得的LSIi为1时，利用二分法求取某一临界点位置信息p0，该值满足其中ε为收敛阈值，表示p0处发生故障时敏感负荷母线残余电压幅值，Vth为敏感负荷母线电压暂降阈值，则p0即为所求临界点的位置；当步骤2)计算所得的LSIi为2时，先判定负荷母线电压暂降幅值在p∈[0,1]是单调递增关系还是存在极值，因此，先求出p＝0和p＝1处的导数为与当满足时，该目标线路i全部处于负荷电压暂降域内；当满足时，先确定暂降幅值的最大值，即计算pmax∈[0,1]满足此时，若则目标线路i上存在两个临界点，利用二分法分别搜索p1∈[0,p0)与p2∈(p0,1]，使其满足且则p1与p2为两临界点的位置；若则目标线路i上没有临界点。


6.根据权利要求1所述的一种配电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭松，张明敏，李勇，胡文博，颜毅，余梦，丁凯，李伟，胡畔，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司，南瑞集团有限公司，湖南大学，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42