一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法及相关装置，方法包括：采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗；基于故障前等效电路分别求解出两个相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗；根据系统对地导纳和系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳；依据系统节点导纳、系统对地导纳和节点对地导纳计算目标故障端口的阻抗，得到端口阻抗。本申请能够解决现有技术对增广节点导纳矩阵的计算依赖性太强，导致计算效率较低，不能满足实际计算需求的技术问题。满足实际计算需求的技术问题。满足实际计算需求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法及相关装置


[0001]本申请涉及电力系统故障分析
，尤其涉及一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法及相关装置。

技术介绍

[0002]电力系统中的短路通常称为横向故障，即网络间节点上出现了相与相，或者相与零点之间不正常接通情况，进而出现对称系统的不对称运行状态。而不对称纵向故障是指两个相邻节点之间出现了不正常断开或者三相阻抗不相等的情况，而发生不对称纵向故障的两个相邻节点就构成了故障端口。
[0003]由于不对称纵向故障持续下去会影响电网系统的正常运行，所以需要对故障进行分析，而分析不对称纵向故障首要任务就是计算出准确可靠的故障端口的等值阻抗；但是，当前的计算方法在发生断线故障后需要重新计算增广节点导纳矩阵，然后再进行后续分析计算，显然这个过程会将降低计算效率，而且在实际的计算机上运行也会因为占用大量内存而效率低下，无法满足实时运行模拟系统的计算效率要求。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法及相关装置，用于解决现有技术对增广节点导纳矩阵的计算依赖性太强，导致计算效率较低，不能满足实际计算需求的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，包括：
[0006]采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗；
[0007]基于故障前等效电路和所述戴维南等效阻抗分别求解出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗；
[0008]根据所述系统对地导纳和所述系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，所述系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳；
[0009]依据所述系统节点导纳、系统对地导纳和节点对地导纳计算所述目标故障端口的阻抗，得到端口阻抗。
[0010]优选地，所述采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗，之前还包括：
[0011]在节点断线故障前，计算电网系统的预置节点导纳矩阵；
[0012]对所述预置节点导纳矩阵进行求逆操作，得到预置节点阻抗矩阵。
[0013]优选地，所述基于故障前等效电路和所述戴维南等效阻抗分别求解出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗，包括：
[0014]在节点断线故障前，基于目标故障端口的两个相邻节点和其他电网系统拓扑关系
构建故障前等效电路；
[0015]在所述故障前等效电路中获取两个所述相邻节点的节点对地导纳；
[0016]依据所述节点对地导纳、所述戴维南等效阻抗和两个所述相邻节点的故障前互阻抗分别计算出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗。
[0017]优选地，所述根据所述系统对地导纳和所述系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，所述系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳，包括：
[0018]在节点断线故障时，以故障节点为参考，以所述故障前等效电路为基础构建故障时等效电路；
[0019]将所述故障前等效电路中的所述系统等效阻抗和所述故障前互阻抗转换为系统简化导纳和节点简化导纳；
[0020]消除所述故障前等效电路中的非故障节点，并将所述非故障节点邻近的所述系统对地导纳和所述节点对地导纳进行导纳融合，得到融合导纳。
[0021]本申请第二方面提供了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算装置，包括：
[0022]阻抗等效单元，用于采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗；
[0023]电路求解单元，用于基于故障前等效电路和所述戴维南等效阻抗分别求解出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗；
[0024]电路简化单元，用于根据所述系统对地导纳和所述系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，所述系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳；
[0025]阻抗计算单元，用于依据所述系统节点导纳、系统对地导纳和节点对地导纳计算所述目标故障端口的阻抗，得到端口阻抗。
[0026]优选地，还包括：
[0027]导纳矩阵计算单元，用于在节点断线故障前，计算电网系统的预置节点导纳矩阵；
[0028]阻抗矩阵计算单元，用于对所述预置节点导纳矩阵进行求逆操作，得到预置节点阻抗矩阵。
[0029]优选地，所述电路求解单元，具体用于：
[0030]在节点断线故障前，基于目标故障端口的两个相邻节点和其他电网系统拓扑关系构建故障前等效电路；
[0031]在所述故障前等效电路中获取两个所述相邻节点的节点对地导纳；
[0032]依据所述节点对地导纳、所述戴维南等效阻抗和两个所述相邻节点的故障前互阻抗分别计算出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗。
[0033]优选地，所述电路简化单元，具体用于：
[0034]在节点断线故障时，以故障节点为参考，以所述故障前等效电路为基础构建故障时等效电路；
[0035]将所述故障前等效电路中的所述系统等效阻抗和所述故障前互阻抗转换为系统简化导纳和节点简化导纳；
[0036]消除所述故障前等效电路中的非故障节点，并将所述非故障节点邻近的所述系统
对地导纳和所述节点对地导纳进行导纳融合，得到融合导纳。
[0037]本申请第三方面提供了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算设备，所述设备包括处理器以及存储器；
[0038]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0039]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的电力系统纵向故障端口阻抗计算方法。
[0040]本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的电力系统纵向故障端口阻抗计算方法。
[0041]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0042]本申请中，提供了一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，包括：采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗；基于故障前等效电路和戴维南等效阻抗分别求解出两个相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗；根据系统对地导纳和系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳；依据系统节点导纳、系统对地导纳和节点对地导纳计算目标故障端口的阻抗，得到端口阻抗。
[0043]本申请提供的一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，只需要获取故障发生之前电力系统中的预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算戴维南等效阻抗；后续分析计算过程中完全不依赖节点导纳矩阵，而是基于等效阻抗算法，构建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，其特征在于，包括：采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗；基于故障前等效电路和所述戴维南等效阻抗分别求解出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗；根据所述系统对地导纳和所述系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，所述系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳；依据所述系统节点导纳、所述系统对地导纳和节点对地导纳计算所述目标故障端口的阻抗，得到端口阻抗。2.根据权利要求1所述的电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，其特征在于，所述采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个相邻节点的戴维南等效阻抗，之前还包括：在节点断线故障前，计算电网系统的预置节点导纳矩阵；对所述预置节点导纳矩阵进行求逆操作，得到预置节点阻抗矩阵。3.根据权利要求1所述的电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，其特征在于，所述基于故障前等效电路和所述戴维南等效阻抗分别求解出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗，包括：在节点断线故障前，基于目标故障端口的两个相邻节点和其他电网系统拓扑关系构建故障前等效电路；在所述故障前等效电路中获取两个所述相邻节点的节点对地导纳；依据所述节点对地导纳、所述戴维南等效阻抗和两个所述相邻节点的故障前互阻抗分别计算出两个所述相邻节点的系统对地导纳和系统等效阻抗。4.根据权利要求3所述的电力系统纵向故障端口阻抗计算方法，其特征在于，所述根据所述系统对地导纳和所述系统等效阻抗对故障时等效电路进行电路简化，得到系统节点导纳，所述系统节点导纳包括系统简化导纳、节点简化导纳和融合导纳，包括：在节点断线故障时，以故障节点为参考，以所述故障前等效电路为基础构建故障时等效电路；将所述故障前等效电路中的所述系统等效阻抗和所述故障前互阻抗转换为系统简化导纳和节点简化导纳；消除所述故障前等效电路中的非故障节点，并将所述非故障节点邻近的所述系统对地导纳和所述节点对地导纳进行导纳融合，得到融合导纳。5.一种电力系统纵向故障端口阻抗计算装置，其特征在于，包括：阻抗等效单元，用于采用电流注入法根据预置节点导纳矩阵和预置节点阻抗矩阵计算目标故障端口两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冠标，苏寅生，赵利刚，高琴，徐原，姚海成，周挺辉，李豹，唐滢淇，甄鸿越，王长香，吴小珊，涂思嘉，毛振宇，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：