基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置，该方法包括：在任一线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线故障程度，确定总故障程度，并确定所有线路中总故障程度最大的线路；对于总故障程度最大的线路，在每一母线处分别添加调相机且线路发生故障条件下，确定所有母线的故障程度，根据所有母线故障程度，确定添加调相机母线对应的总故障程度；将添加调相机时使总故障程度最小的母线，作为调相机的选址结果。该方法通过故障严重程度最小化的调相机选址作为同步调相机的选址参考指标，可以找到最适合新建调相机的母线位置，为系统无功电压支撑提供优化策略方案。同时结合电磁暂态仿真，可提高调相机选址效率。提高调相机选址效率。提高调相机选址效率。

【技术实现步骤摘要】
基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置。

技术介绍

[0002]大规模实际电网在运行中可能出现N
‑
1、N
‑
2故障后电压失稳的问题。一种解决方案是采用同步调相机为关键节点提供无功支撑。
[0003]同步调相机，本质上是一种运行在特殊工作状态的同步电机，同步调相机的主要作用是根据电力系统状态的变化，自动的在电网电压下降时向电网输出感性无功功率，在电网电压上升时吸收电网的感性无功功率，以维持电网无功功率的平衡，保证电网电压的稳定，提高电力系统的稳定性，改善电网电压质量。同步调相机，作为常用的无功补偿设备之一，有独特的优势：同步调相机的使用寿命长，占地面积小。此外，同步调相机的运行稳定性较好，本质上是不带机械负载的同步电动机，制造和维护的经验丰富。
[0004]对于实际电网在运行中可能出现N
‑
1、N
‑
2故障后电压失稳的问题，需要在特定节点处添加同步调相机提供无功支撑。对于成千上万节点的大规模电力系统而言，新增调相机有很多可以选择的位置。然而并非所有选址都能满足电网电压失稳问题。目前，对于新增同步调相机的选址问题仍然缺乏研究，准确的对同步调相机进行选址，以提高同步调相机的效果，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置。r/>[0006]本专利技术提供一种基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，包括：在任一线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定系统的总故障程度，并确定所有线路中总故障程度最大的线路；对于总故障程度最大的线路，在每一母线处分别添加调相机且线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定添加调相机母线对应的总故障程度；将添加调相机时，使总故障程度最小的母线，作为调相机的选址结果。
[0007]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，所述确定每一母线的故障程度，包括：通过电磁暂态仿真，确定每一母线的故障程度。
[0008]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，确定每一母线的故障程度，包括：根据每一母线电压故障前后的电压偏差百分比，确定对应母线的故障程度。
[0009]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，所述根据每一母线电压故障前后的电压偏差百分比，确定对应母线的故障程度，包括：
[0010]根据下式确定每一母线的故障程度
[0011][0012]其中，R
j
为j号母线的电压偏差百分比，I
L
和I
G
分别是负载和发电机母线的集合；t
cl
是故障清除的时间，ts为3S；N为所有母线的数量。
[0013]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，所述根据所有母线的故障程度，确定系统的总故障程度，包括：任一仿真时刻，对所有母线的故障程度求均值，得到仿真时刻的系统故障程度；对所有仿真时刻的系统故障程度进行求均值，得到系统的总故障程度。
[0014]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，所述根据所有母线的故障程度，确定添加调相机母线对应的总故障程度，包括：任一仿真时刻，对所有母线的故障程度求均值，得到仿真时刻的系统故障程度；对所有仿真时刻的系统故障程度进行求均值，得到添加调相机母线对应的总故障程度。
[0015]根据本专利技术一个实施例的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，所述线路的故障类型，包括N
‑
1故障。
[0016]本专利技术还提供一种基于故障严重程度最小化的调相机选址装置，包括：故障线路选取模块，用于在任一线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定系统的总故障程度，并确定所有线路中总故障程度最大的线路；故障母线选取模块，用于对于总故障程度最大的线路，在每一母线处分别添加调相机且线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定添加调相机母线对应的总故障程度；调相选址输出模块，用于将添加调相机时，使总故障程度最小的母线，作为调相机的选址结果。
[0017]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于故障严重程度最小化的调相机选址方法的步骤。
[0018]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于故障严重程度最小化的调相机选址方法的步骤。
[0019]本专利技术提供的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法及装置，通过故障严重程度最小化的调相机选址作为同步调相机的选址参考指标，可以找到最适合于新建调相机的母线位置，为系统的无功电压支撑提供优化的策略方案。同时结合电磁暂态仿真，可实现快速而准确的总故障程度的计算，提高调相机选址效率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0021]图1是本专利技术提供的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法的流程示意图之一；
[0022]图2是本专利技术提供的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法的流程示意图之二；
[0023]图3是本专利技术提供的基于故障严重程度最小化的调相机选址装置的结构示意图；
[0024]图4是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0026]对于大规模电网的动态特性分析依赖于时域仿真。传统上，大型输变电系统的暂态稳定分析都是采用的机电暂态仿真程序，然而随着电力系统的发展，现代电网集成了越来越多的复杂元件，如可再生能源装置和HVDC高压直流输电装置，机电暂态仿真程序在面对换相失败，次同步振荡等复杂故障时，仿真精度已经达不到要求。因此，目前对实际电网的动态特性分析需要采用电磁暂态仿真。
[0027]电力系统电磁暂态仿真的基本算法(electromagnetic transient program，以下简称为EMTP)是在20世纪60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，其特征在于，包括：在任一线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定系统的总故障程度，并确定所有线路中总故障程度最大的线路；对于总故障程度最大的线路，在每一母线处分别添加调相机且线路发生故障条件下，确定每一母线的故障程度，根据所有母线的故障程度，确定添加调相机母线对应的总故障程度；将添加调相机时，使总故障程度最小的母线，作为调相机的选址结果。2.根据权利要求1所述的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，其特征在于，所述确定每一母线的故障程度，包括：通过电磁暂态仿真，确定每一母线的故障程度。3.根据权利要求1所述的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，其特征在于，确定每一母线的故障程度，包括：根据每一母线电压故障前后的电压偏差百分比，确定对应母线的故障程度。4.根据权利要求3所述的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，其特征在于，所述根据每一母线电压故障前后的电压偏差百分比，确定对应母线的故障程度，包括：根据下式确定每一母线的故障程度根据下式确定每一母线的故障程度其中，R
j
为j号母线的电压偏差百分比，I
L
和I
G
分别是负载和发电机母线的集合；t
cl
是故障清除的时间，ts为3S；N为所有母线的数量。5.根据权利要求2所述的基于故障严重程度最小化的调相机选址方法，其特征在于，所述根据所有母线的故障程度，确定系统的总故障程度，包括：任一仿真时刻，对所有母线的故障程度求均值，得到仿真时刻的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：格桑晋美，益西措姆，王炳强，丛鹏，巴贵，李西，刘晓明，许志伟，谭镇东，陈颖，宋炎侃，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：