在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法及 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著220kV電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)以及大型機(jī)組的不斷接入，逐步實(shí)施220kV電 網(wǎng)分區(qū)運(yùn)行成為一種趨勢(shì)。當(dāng)隸屬于兩個(gè)不同分區(qū)的變電站進(jìn)行合環(huán)轉(zhuǎn)電操作時(shí)，受系統(tǒng) 運(yùn)行狀況和電網(wǎng)參數(shù)影響，將可能出現(xiàn)因合環(huán)潮流過(guò)大而引起設(shè)備過(guò)載、保護(hù)誤動(dòng)，影響電 網(wǎng)安全，并危及操作人員安全。
[0003]目前，在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作的安全判別是由調(diào)度運(yùn)行部門依靠經(jīng)驗(yàn)和極端方式的邊 界條件進(jìn)行判斷是否能夠合環(huán)，其可靠性差，不能保證合環(huán)轉(zhuǎn)電操作的成功率及供電的可 靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要提供一種可靠性高的在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法及系統(tǒng)。
[0005] 一種在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法，包括步驟：
[0006] 獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、所述元件參數(shù) 及所述運(yùn)行參數(shù)，獲取待合環(huán)路徑的回路參數(shù)；
[0007] 獲取選擇的時(shí)域，并判斷時(shí)域類型；
[0008] 若所述時(shí)域類型為實(shí)時(shí)態(tài)，根據(jù)所述回路參數(shù)，采用前推回代法或狀態(tài)估計(jì)法確 定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓相角或電壓相角和電壓幅值，并確定電壓相角差和電壓幅值 差；
[0009] 根據(jù)所述電壓相角差和所述電壓幅值差確定合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流；
[0010] 通過(guò)將所述合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與保護(hù)定值及線路極限電流比較，判斷本次合環(huán)轉(zhuǎn)電操 作的可行性。
[0011] -種在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別系統(tǒng)，包括：
[0012] 參數(shù)獲取模塊，用于獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)、所述元件參數(shù)及所述運(yùn)行參數(shù)，獲取待合環(huán)路徑的回路參數(shù)；
[0013] 獲取判斷模塊，用于獲取選擇的時(shí)域，并判斷時(shí)域類型；
[0014] 實(shí)時(shí)電壓差確定模塊，用于若所述時(shí)域類型為實(shí)時(shí)態(tài)，根據(jù)所述回路參數(shù)，采用前 推回代法或狀態(tài)估計(jì)法確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓相角或電壓相角和電壓幅值，并確定 電壓相角差和電壓幅值差；
[0015] 穩(wěn)態(tài)電流確定模塊，用于根據(jù)所述電壓相角差和所述電壓幅值差確定合環(huán)穩(wěn)態(tài)電 流；
[0016] 可行性判斷模塊，用于通過(guò)將所述合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與保護(hù)定值及線路極限電流比 較，判斷本次合環(huán)轉(zhuǎn)電操作的可行性。
[0017] 上述在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法及系統(tǒng)，根據(jù)時(shí)域的選擇及待合環(huán)路徑的回 路參數(shù)來(lái)確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓相角差和電壓幅值差，進(jìn)而確定環(huán)穩(wěn)態(tài)電流，再判 斷本次合環(huán)轉(zhuǎn)電操作的可行性，其可靠性高，能夠在一定程度上保證合環(huán)轉(zhuǎn)電操作的成功 率及供電的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為一種實(shí)施方式的在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法的流程圖；
[0019] 圖2為圖1中一個(gè)步驟的具體流程圖；
[0020] 圖3為圖1中另一個(gè)步驟的具體流程圖；
[0021] 圖4為一種實(shí)施方式的在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法的結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖5為圖4中一個(gè)模塊的具體結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖6為圖4中另一個(gè)模塊的具體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文 所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透 徹全面。
[0025] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具 體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"或/和"包括一個(gè)或多個(gè) 相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0026] 如圖1所示，一種實(shí)施方式的在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法，包括以下步驟：
[0027] S120 :獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、所述元 件參數(shù)及所述運(yùn)行參數(shù)，獲取待合環(huán)路徑的回路參數(shù)。
[0028] 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括主網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。元件參數(shù)包括主網(wǎng)元件參數(shù)和 配網(wǎng)元件參數(shù)。運(yùn)行參數(shù)包括主網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和配網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)。
[0029] 通過(guò)深度優(yōu)先搜索算法獲取元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)中與合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算相關(guān)的 回路參數(shù)。回路參數(shù)包括待合環(huán)路徑所在的回路（包括一部分主網(wǎng)和一部分配網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)。在本實(shí)施例中，主網(wǎng)為IOkV以上供電網(wǎng)，配網(wǎng)為IOkV供 電網(wǎng)。
[0030] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S120中，獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)的 步驟具體為SllO:
[0031] SllO:獲取能量管理系統(tǒng)、自計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)及配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采集的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)。
[0032] 如圖2所示，步驟SllO具體包括步驟Slll~S115。
[0033] Slll:獲取能量管理系統(tǒng)提供的符合CM模型的XML文件及符合E格式的TXT文 本文件。
[0034] 其中，CIM是CommonInformationModel的縮寫，表不：公共信息模型。XML是 ExtensibleMarkupLanguage的縮寫，表示：可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言。TXT是Textfile的縮寫，表 示：文本文件。
[0035] 在本實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)是基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，故其提供的XML文件 及TXT文件符合IEC61970標(biāo)準(zhǔn)。
[0036] Sl13 :根據(jù)所述XML文件獲取主網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及主網(wǎng)元件參數(shù)，根據(jù)所述TXT文件獲 取主網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)。
[0037] S115 :通過(guò)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，獲取配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、配網(wǎng)元件參數(shù) 及配網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)。
[0038] 在本實(shí)施例中，計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是符合IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。
[0039] 因此，本在線合環(huán)轉(zhuǎn)電操作安全判別方法中的獲取的回路參數(shù)是基于多種數(shù)據(jù)源 的參數(shù)，其參數(shù)種類全面，不需要經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算。
[0040] S140 :獲取選擇的時(shí)域，并判斷時(shí)域類型。
[0041] 時(shí)域類型包括實(shí)時(shí)態(tài)、研宄態(tài)及未來(lái)態(tài)。若所述時(shí)域類型為實(shí)時(shí)態(tài)，執(zhí)行步驟 S160;若所述時(shí)域類型為研宄態(tài)或未來(lái)態(tài)，執(zhí)行步驟S170。
[0042] S160:根據(jù)所述回路參數(shù)，采用前推回代法或狀態(tài)估計(jì)法確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線 的電壓相角或電壓相角和電壓幅值，并確定電壓相角差和電壓幅值差。
[0043] 如圖3所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S160具體包括步驟S161~S167。
[0044] S161 :根據(jù)所述回路參數(shù)中的電壓幅值的獲取值，確定電壓幅值偏移量。
[0045] 回路參數(shù)包括計(jì)算電壓幅值偏移量的電壓幅值的獲取值。通過(guò)電壓幅值的獲取值 來(lái)計(jì)算電壓偏移量。
[0046] S163 :判斷所述電壓幅值偏移量是否小于預(yù)設(shè)值。
[0047] 若是，則執(zhí)行步驟S165 ;若否，則執(zhí)行步驟S167。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)值為10%。 可以理解地，預(yù)設(shè)值也可以設(shè)置為其它值。
[0048]S165:采用前推回代法確定所述合環(huán)饋線兩側(cè)母線的所述電壓相角，并根據(jù)所述 電壓相角和所述電壓幅值的獲取值，確定所述電壓相角差和所述電壓幅值差。
[0049] 關(guān)于電壓相角差的確定：利用電壓降落公式（1)_(3)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)元件 推算合環(huán)回路上各個(gè)元件兩端的電壓相角，經(jīng)過(guò)多次計(jì)算直至推算出整個(gè)合環(huán)回路上的所 有元件兩端的電壓相角，最后根據(jù)電壓相角確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓相角差。
[0053] 其中，Pik是為線路支路傳輸有功功率；Qik為線路支路傳輸有功功率；Vik為線路支 路首端電壓；AVik和SVik分別稱為為電壓降落的縱分量和橫分量；Sik為線路支路首末兩 端的電壓相角差。
[0054] 關(guān)于電壓幅值差的確定：當(dāng)電壓幅值偏移量小于預(yù)設(shè)值時(shí)，則步驟S161中的電壓 幅值的獲取值可以認(rèn)為是準(zhǔn)確的，不需要重新估計(jì)，直接利用電壓幅值的獲取值來(lái)確定電 壓幅值差。
[0055] S167:采用狀態(tài)估計(jì)法確定所述合環(huán)饋線兩側(cè)母線的所述電壓相角和所述電壓幅 值的估計(jì)值，并根據(jù)所述電壓相角和所述電壓幅值的估計(jì)值，確定所述電壓相角差和所述 電壓幅值差。
[0056] 回路參數(shù)還包括功率。根據(jù)回路參數(shù)中的電壓幅值的獲取值、功率。電壓幅值偏移 量不小于預(yù)設(shè)值時(shí)，需要考慮功率和電壓幅值的量測(cè)誤差，因此，需要重新估計(jì)電壓幅值。 可以利用支路模型建立最小二乘模型或擴(kuò)展最小二乘模型進(jìn)行電壓相角和電壓幅值的估 計(jì)確定電壓相角和電壓幅值的估計(jì)值。進(jìn)而，根據(jù)電壓相角確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓 相角差，根據(jù)和電壓幅值的估計(jì)值確定合環(huán)饋線兩側(cè)母線的電壓幅值差。