確定對應(yīng)保護裝置重要度，進而得到保護在線校核 順序。
[0029] 具體實施時，WIEEE39節(jié)點系統(tǒng)為例進行仿真，該系統(tǒng)共有10臺發(fā)電機、19個負 荷點和46條支路，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示；根據(jù)支路結(jié)構(gòu)重要度定義對IEEE39節(jié)點系統(tǒng) 的支路進行結(jié)構(gòu)重要度因子計算，如圖2,可W看出系統(tǒng)中各支路的結(jié)構(gòu)重要度因子相差很 大，值較大的支路數(shù)占小部分，因此首先對該一小部分支路保護進行在線校核，能有效的提 高校核效率。
[0030] 表1支路結(jié)構(gòu)重要度排序
[0031]
[0032]
[0033] 徐林，王秀麗和王錫凡在《中國電機工程學(xué)報》2010年第1期發(fā)表的文獻"電氣介 數(shù)及其在電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路識別中的應(yīng)用"主要從線路結(jié)構(gòu)角度進行關(guān)鍵線路辨識，將本 發(fā)明確定的結(jié)構(gòu)重要度結(jié)果與"電氣介數(shù)及其在電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路識別中的應(yīng)用"提出的 輸電介數(shù)進行比較，取排列前10的支路進行比較，根據(jù)其結(jié)果可知，10條支路全相同，僅排 序上稍有不同。因此，本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)重要度因子和輸電介數(shù)指標(biāo)具有相似特性，能夠?qū)?系統(tǒng)支路進行重要度排序。本發(fā)明方法計算過程中僅利用了系統(tǒng)基本參數(shù)，而"電氣介數(shù)及 其在電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路識別中的應(yīng)用"需精確的計算系統(tǒng)潮流，在潮流值的基礎(chǔ)上計算支 路重要度。相比較可知，本發(fā)明方法能更加快速得到各支路保護裝置重要度指標(biāo)。
[0034] 由本
【發(fā)明內(nèi)容】
推出的潮流轉(zhuǎn)移度計算電網(wǎng)故障后的潮流轉(zhuǎn)移度，并根據(jù)潮流轉(zhuǎn)移 度得到各支路繼電保護裝置重要度指標(biāo)。該里分析計算支路16-19斷開后的潮流轉(zhuǎn)移量， 部分結(jié)果如表2所示。支路16-19斷線后，潮流轉(zhuǎn)移度較大的是支路有19-20, 19-33和 20-34,由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分析，該些支路都是開斷支路附近的支路，當(dāng)支路16-19斷線后，系統(tǒng) 解列成2個系統(tǒng)，正常情況下，16-19的潮流流向是19流向16,斷線后，發(fā)電機33和34發(fā) 出的功率無法經(jīng)16-19向大系統(tǒng)輸送，故16-19開斷前的潮流是小系統(tǒng)內(nèi)的支路承擔(dān)其潮 流，大系統(tǒng)沒有潮流流入，分擔(dān)部分很小。小系統(tǒng)的支路即是19-33、19-20和20-34,和表2 的數(shù)據(jù)相符。大系統(tǒng)中的支路5-6, 10-11和10-13等，因其支路承擔(dān)轉(zhuǎn)移量太少不做討論。
[0035] 表2中，將本發(fā)明潮流轉(zhuǎn)移度計算結(jié)果和精確潮流轉(zhuǎn)移因子計算結(jié)果相比較，兩 者具體計算結(jié)果數(shù)值不同，但若W每種方法得出的支路16-19的潮流轉(zhuǎn)移量作為基準值， 計算其他支路的潮流轉(zhuǎn)移，兩種計算方法得出的潮流轉(zhuǎn)移標(biāo)么值是相同的?？梢?，本發(fā)明提 出的簡化計算法，不影響對支路重要程度的描述，也不影響支路的重要度排序順序。因此， 可W采用潮流轉(zhuǎn)移度法進行支路重要度的排序，進而得到各個支路對應(yīng)保護裝置的重要度 排序。
[0036] 表2 16-19斷線后其余支路潮流轉(zhuǎn)移度排序
[0037]
[003引薛志剛，張海翔和呂飛鵬在《華北電力大學(xué)學(xué)報》2013年第5期發(fā)表的"一種繼電 保護定值在線校核優(yōu)化排序方法"從風(fēng)險角度根據(jù)保護動態(tài)、靜態(tài)重要度確定線路排序，將 其與本發(fā)明計算的支路保護裝置的概率重要度比較，結(jié)果如表3所示。
[0039] 表3支路概率重要度排序
[0040]
[0041] 將本文計算結(jié)果和"一種繼電保護定值在線校核優(yōu)化排序方法"結(jié)果比較可 知，共同識別出的重要支路為16-19,16-17, 26-27,16-15, 2-3和6-5,除此之外，"一種 繼電保護定值在線校核優(yōu)化排序方法"未考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重要度，未能識別出發(fā)電機出口 處的重要保護；未能識別出"一種繼電保護定值在線校核優(yōu)化排序方法"中的被保護支 路有16-21、6-7、2-25和2-1，其中16-21和6-7用本發(fā)明方法排序在11和13,支路1-2 和2-25的負載率和歷史統(tǒng)計故障率均較低，其保護不屬于重要保護。排序靠前支路有 16-19, 16-17,26-27, 16-15和17-18,可知16節(jié)點周圍是保護裝置重要度高的區(qū)域，如圖1 可知16-19保護的誤動會切斷發(fā)電機33, 34與系統(tǒng)的聯(lián)系，使得系統(tǒng)解列，2區(qū)成為孤島， 孤島內(nèi)發(fā)電量遠遠大于負荷量；支路16-17,16-15是鏈接1區(qū)和3區(qū)的關(guān)鍵支路，若其保護 誤動，會嚴重影響功率從1區(qū)向3區(qū)的傳送；若支路16-17, 16-15保護同時誤動，會使得系 統(tǒng)解列成1、2區(qū)與3區(qū)；支路17-18和26-27的保護屬于16-17的后備保護，因此也屬于重 要保護。支路23-36, 29-38, 22-35的保護均是發(fā)電量大的發(fā)電機出口處的支路，其誤動會 造成切機故障，也是重要的保護裝置；支路2-3,6-5因是大負荷點3,4, 7和8的重要傳輸通 道，其保護也屬于重要保護。
[0042] 從表4可知，支路16-19是綜合重要度最高的線路，在模擬一階故障時，選取支路 16-19開斷，綜合重要度較高的支路是16-17,26-27,16-15,17-18和14-15都是和故障支路 的電氣距離相近的支路，16-19斷線后，切斷了發(fā)電機33、34向大系統(tǒng)供電的路徑，影響發(fā) 電機32周圍支路潮流的變換，因此相比較支路10-13和6-11在新運行方式下的綜合重要 度會升高。
[0043] 表4 一階故障下支路綜合重要度排序
[0044]
[0045] 本實施例顯示，本發(fā)明可W快速準確的識別電力系統(tǒng)的關(guān)鍵線路和其對應(yīng)的保護 裝置，尤其對于規(guī)模龐大的互聯(lián)大電網(wǎng)來說，潮流計算收斂難、所需時間長，本文所提方法 避免進行潮流計算，提高保護在線校核效率，具有很大的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1.基于支路重要度的繼電保護在線校核順序方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一：確定發(fā)電機-支路功率分布因子和負荷-支路功率分布因子：網(wǎng)絡(luò)中發(fā)電 機Gk發(fā)出的功率為，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點i端流入支路ij中 的且由發(fā)電機Gk提供的功率支 路ij的發(fā)電機-支路功率分布因子為負荷Ioadn^要功率節(jié)點i端流入支路ij中的且 最終流入負荷Ioadm的功率，負荷-支路功率分布因子：、其中UkWnU m為節(jié)點電壓，電力系統(tǒng)正常運 行時各節(jié)點電壓近似等于額定電壓值，yu為節(jié)點導(dǎo)納矩陣對應(yīng)元素 ，X km、xki、xw、xmi、Xmj為 節(jié)點阻抗矩陣對應(yīng)元素，為第m個發(fā)電機的電流，/L第k個發(fā)電機的電流，匕為第a個 負荷的電流，C第m個負荷的電流，q為發(fā)電機數(shù)，f為負荷節(jié)點數(shù)，η為系統(tǒng)節(jié)點數(shù)； 步驟二：通過發(fā)電機-支路功率分布因子和機組發(fā)電量確定支路功率：支路ij的總傳 輸功率彳;/等于網(wǎng)絡(luò)中各個發(fā)電機對其提供功率的疊加，即：步驟三：根據(jù)步驟二計算出的支路功率確定支路-負荷功率分布因子：支路ij流入負 荷Ioadm的分布功率為負荷Ioadj^J總負荷量，^ m ;為 負荷Ioadm的負荷-支路功率分布因子，支路ij的支路-負荷功率分布因子是支路ij流 入負荷Ioadm的分布功率占其總傳輸功率的比例：即步驟四：根據(jù)支路-負荷功率分布因子確定發(fā)電機-負荷對功率分布因子：設(shè)定發(fā)電 負荷對（Gk，Ioadm)在支路ij上的發(fā)電機-負荷對功率分布因子為Fu(k_ m)，即支路ij的 功率中由發(fā)電機Gk提供的且最終流入負荷Ioadm的功率占支路ij總傳輸功率的比值：步驟五：確定支路的結(jié)構(gòu)重要度因子：設(shè)定^ f ax為支路ij傳輸功率上限，義;為支 路ij實際傳輸功率，G為系統(tǒng)發(fā)電機集合，L為系統(tǒng)負荷集合，則支路ij的結(jié)構(gòu)重要度步驟六：確定支路潮流轉(zhuǎn)移度：支路ij潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)定義為：故障支路mn斷開 后，引起支路ij的有功潮流增量占支路mn上原潮流量的比值，定義支路ij的潮流轉(zhuǎn)移度 指標(biāo)為C式中mn是故障支路，ij是正常運行支路，m，η是故障支路mn的 兩端節(jié)點號； 步驟七：確定支路概率重要度：支路ij的負載率ε 線路潮流轉(zhuǎn)移度C、支 路ij歷史統(tǒng)計故障率Pm支路ij結(jié)構(gòu)重要度因子為Fm支路ij概率重要度Pu為：步驟八：確定支路綜合重要度，具體為：根據(jù)支路ij概率重要度Pu和結(jié)構(gòu)重要度為 Fij,定義支路i j綜合重要度YyY F UPij; 步驟九：根據(jù)支路綜合重要度確定對應(yīng)繼電保護重要度，進而得到繼電保護在線校核 順序。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于對電力系統(tǒng)網(wǎng)路中繼電保護進行重要度排序的方法，具體為基于支路重要度的繼電保護在線校核順序排序方法，包括確定發(fā)電機-支路功率分布因子和負荷-支路功率分布因子，通過發(fā)電機-支路功率分布因子和機組發(fā)電量確定支路功率，根據(jù)步驟二計算出的支路功率確定支路-負荷功率分布因子，根據(jù)支路-負荷功率分布因子確定發(fā)電-負荷對功率分布因子，確定支路的結(jié)構(gòu)重要度因子，確定支路潮流轉(zhuǎn)移度，確定支路概率重要度，確定支路綜合重要度，根據(jù)綜合重要度確定對應(yīng)保護裝置重要度，進而得到保護在線校核順序。本發(fā)明提出的支路的結(jié)構(gòu)重要度和概率重要度指標(biāo)的求取無需進行復(fù)雜的潮流計算，比傳統(tǒng)方法更直接有效。
【IPC分類】G06Q50/06, H02H7/00
【公開號】CN104901277
【申請?zhí)枴緾N201510362716
【發(fā)明人】賈燕冰, 何海丹, 韓肖清, 王英, 秦文萍
【申請人】太原理工大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月26日