設備發(fā)生故障時弓i起動作的備自投的追蹤確定方法
【專利摘要】本發(fā)明是設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追蹤確定方法，從電網(wǎng)中的電源點開始搜索，一直搜索到所有的低電壓等級母線為止，如果某個設備為備自投的工作母線通向電源點的唯一關鍵路徑，并且此設備不是通向相應備自投的備用母線的路徑，則說明此設備故障必然會導致備自投的工作母線失電，也就會引起相應的備自投動作。從而得到具體某個N-1故障引起的所有應動作的備自投信息。
【專利說明】設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追蹤確定方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及在N-1分析中確定某個設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的一種追 蹤方法。屬于電力系統(tǒng)自動化【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 與網(wǎng)、省調電網(wǎng)不同，地區(qū)電網(wǎng)的特點是其管轄范圍通常包括220kV及以下的主 變及線路及部分500kV主變。其中220kV線路一般以環(huán)網(wǎng)供電方式運行，110kV主變或線路 等通常按輻射網(wǎng)供電方式運行。為保證供電可靠性，地區(qū)電網(wǎng)在變電站內部通常裝設大量 的備自投裝置（BATS)。BATS是保證供電可靠性的重要措施，當電網(wǎng)發(fā)生故障從而導致母線 停電時，滿足條件的BATS就會動作，斷開工作母線所連的開關，合上備用電源的開關，給停 電母線供電，這樣就大大降低了母線停電的可能性，保證了供電的可靠性。可見，在地調電 網(wǎng)中，BATS對保證可靠供電有著重要的作用。
[0003] 在N-1分析中，在確定某個具體的故障設備發(fā)生故障時是否會引起備自投動作及 引起動作的備自投的個數(shù)時，傳統(tǒng)的方法通常是首先模擬將故障設備斷開，然后進行拓撲 分析，得到所有滿足動作條件的備自投信息。由于涉及到大量的開關模擬變位操作，也就會 導致頻繁的拓撲計算從而消耗大量的計算時間。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追 蹤確定方法，通過供電路徑搜索的方法來確定N-1故障引起哪些備自投動作。
[0005] 本發(fā)明的技術方案如下： 設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追蹤確定方法，其特征在于：以電源點為根節(jié)點 進行搜索，一直搜索到10kv或35kV母線并記錄所有的供電路徑；通過供電路徑上經(jīng)過的設 備信息和母線信息得到供電路徑上的設備與經(jīng)過的備自投的映射關；如果某個設備為備自 投的工作母線通向電源點的唯一關鍵路徑，并且此設備不是通向相應備自投的備用母線的 路徑，則說明此設備故障必然會導致備自投的工作母線失電，并且會引起相應的備自投動 作。
[0006] 具體追蹤判定步驟如下： (1) 、通過供電路徑搜索確定設備與備自投的映射關系：將220kV線路開關模擬斷開， 將所有的220kV母線及實際存在的發(fā)電機作為電源點進行供電路徑的搜索，得到所有電源 點的所有供電路徑信息；再根據(jù)供電路徑上的設備與母線的關系及母線與備自投的關系， 得到設備與備自投的映射關系； 搜索方法采用深度優(yōu)先搜索，在以電源點為根節(jié)點法進行搜索時，只要搜索到35kV母 線或10kV母線就將記錄搜索路徑信息，包括供電路徑上的設備信息及供電路徑經(jīng)過的母 線信息； (2) 、根據(jù)給定的設備確定其是否為唯一關鍵路徑：如果某個設備與備自投之間有映射 關系，同時對此設備而言，又有η個電源點，表明η個電源點到此備自投之間都需要經(jīng)過此 設備，此設備即為關鍵的唯一供電路徑，則判定此設備故障后必然會觸發(fā)備自投動作。
[0007] 本發(fā)明的積極效果在于：本發(fā)明針對地區(qū)電網(wǎng)的特點，提出了一種新的處理方法， 該方法在基態(tài)拓撲的基礎上，以電源點為根節(jié)點進行搜索，只要搜索到10kV母線或35kV母 線，就將搜索過程中的供電路徑記錄下來，再根據(jù)路徑上的母線信息得到相應的備自投信 息，建立路徑上的設備與母線的對應關系，最終得到路徑上的設備與備自投的映射關系。如 果某個設備為備自投的工作母線通向電源點的唯一關鍵路徑，并且此設備不是通向相應備 自投的備用母線的路徑，則說明此設備故障必然會導致備自投的工作母線失電，也就會引 起相應的備自投動作。由于在處理每個具體的N-1設備故障時不需要進行開關變位模擬， 不需要重新進行網(wǎng)絡拓撲計算，只需要根據(jù)供電路徑的信息即可得到N-1故障對應的備自 投信息，從而大大節(jié)省了計算時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明的通用備自投模型圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明供電路徑搜索示意圖。
[0010] 圖3是本發(fā)明串供接線下確定設備與備自投的映射關系示意圖。
[0011] 圖4是本發(fā)明T接線下確定設備與備自投的映射關系示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0013] 以電源點（220kV母線及實際的發(fā)電機）為根節(jié)點進行搜索一直搜索到10kV或 35kV母線并記錄所有的供電路徑，通過供電路徑上經(jīng)過的設備信息和母線信息得到供電路 徑上的設備與經(jīng)過的備自投的映射關系，如果某個設備為備自投的工作母線通向電源點的 唯一關鍵路徑，并且此設備不是通向相應備自投的備用母線的路徑，則說明此設備故障必 然會導致備自投的工作母線失電，也就會引起相應的備自投動作。
[0014] 具體追蹤判定步驟如下： (1)、通過供電路徑搜索確定設備與備自投的映射關系：在處理中將220kV線路開關 模擬斷開，將所有的220kV母線及實際存在的發(fā)電機作為電源點進行供電路徑的搜索，將 220kV線路的開關模擬斷開的目的是在以電源點為根節(jié)點進行搜索時，不會通過220kV線 路而搜索到另一個220kV變電站中。搜索方法采用深度優(yōu)先搜索，在以電源點為根節(jié)點法 進行搜索時，只要搜索到35kV母線或10kV母線就將記錄搜索路徑信息，包括供電路徑上的 設備信息及供電路徑經(jīng)過的母線信息。搜索完后，可以得到所有電源點的所有供電路徑信 息，再根據(jù)供電路徑上的設備與母線的關系及母線與備自投的關系，最終得到設備與備自 投的映射關系。
[0015] (2)、根據(jù)給定的設備確定其是否為唯一關鍵路徑：在生成設備與備自投的映射關 系時，同時記錄有多少電源點與備自投有關系，即備自投有哪些電源點，如果某個設備與備 自投之間有映射關系，同時對此設備而言，又有η個電源點，則表明η個電源點到此備自投 之間都需要經(jīng)過此設備，此設備即為關鍵的唯一供電路徑，特殊的，如果η為1，則表示備自 投經(jīng)過此設備到某電源點只有一條供電路徑。如果設備是唯一的關鍵路徑，則設備故障后 必然會觸發(fā)備自投動作。
[0016] 計算過程如下： 1) 、如圖1，建立備自投通用模型，在圖1所顯示的通用模型中，備自投包含的信息有設 備1、設備2、開關1、開關2、母線1、母線2及母聯(lián)開關、備自投的類型(母聯(lián)備自投或設備備 自投)、備自投的充電條件表，針對某個故障，只有滿足備自投的充電條件才有可能最終動 作。在圖1中，可以構造4個備自投，備自投的信息及動作條件表1。
[0017] 表 1

【權利要求】
1. 設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追蹤確定方法，其特征在于：以電源點為根節(jié) 點進行搜索，一直搜索到10kv或35kV母線并記錄所有的供電路徑；通過供電路徑上經(jīng)過的 設備信息和母線信息得到供電路徑上的設備與經(jīng)過的備自投的映射關；如果某個設備為備 自投的工作母線通向電源點的唯一關鍵路徑，并且此設備不是通向相應備自投的備用母線 的路徑，則說明此設備故障必然會導致備自投的工作母線失電，并且會引起相應的備自投 動作。
2. 如權利要求1所述的設備發(fā)生故障時引起動作的備自投的追蹤確定方法，其特征在 于具體追蹤判定步驟如下： (1) 、通過供電路徑搜索確定設備與備自投的映射關系：將220kV線路開關模擬斷開， 將所有的220kV母線及實際存在的發(fā)電機作為電源點進行供電路徑的搜索，得到所有電源 點的所有供電路徑信息；再根據(jù)供電路徑上的設備與母線的關系及母線與備自投的關系， 得到設備與備自投的映射關系； 搜索方法采用深度優(yōu)先搜索，在以電源點為根節(jié)點法進行搜索時，只要搜索到35kV母 線或10kV母線就將記錄搜索路徑信息，包括供電路徑上的設備信息及供電路徑經(jīng)過的母 線信息； (2) 、根據(jù)給定的設備確定其是否為唯一關鍵路徑：如果某個設備與備自投之間有映射 關系，同時對此設備而言，又有η個電源點，表明η個電源點到此備自投之間都需要經(jīng)過此 設備，此設備即為關鍵的唯一供電路徑，則判定此設備故障后必然會觸發(fā)備自投動作。
【文檔編號】H02J9/08GK104218668SQ201410505258
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】潘凱巖, 譚大帥, 趙勇, 劉尚偉, 董文杰, 李綏榮, 李惠娟, 趙友國, 鄧穎奇, 成江東, 高天亮 申請人:東方電子股份有限公司