一種基于安全域的n-1校驗(yàn)不通過(guò)故障集確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)安全域領(lǐng)域,尤其涉及一種運(yùn)用配電網(wǎng)安全域篩選主變或饋線 元件N-I故障后,負(fù)荷轉(zhuǎn)帶不成功的故障集確定方法。通過(guò)該方法,可以得到任意給定配電 網(wǎng)的N-I校驗(yàn)不通過(guò)的故障集。
【背景技術(shù)】
[0002] 在配電網(wǎng)中,安全高效運(yùn)行一直是引人關(guān)注的問(wèn)題[1]。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)安全評(píng)價(jià)方 法主要是N-I仿真法 [24],而且一直以來(lái)也是應(yīng)用最廣泛的配電網(wǎng)安全評(píng)價(jià)方法。配電系統(tǒng) 的N-I校驗(yàn)主要包括主變N-I故障和饋線N-I故障兩種場(chǎng)景。
[0003] 其中,饋線N-I校驗(yàn)是考查單條饋線出口故障時(shí),能否將饋線或饋線段負(fù)荷轉(zhuǎn)帶到 其它聯(lián)絡(luò)的饋線;主變N-I校驗(yàn)是考查主變故障時(shí),主變所帶負(fù)荷能否通過(guò)站內(nèi)或站外聯(lián)絡(luò) 的主變進(jìn)行轉(zhuǎn)帶,如果轉(zhuǎn)帶的各饋線和主變的負(fù)荷都不超過(guò)其對(duì)應(yīng)容量的約束,則說(shuō)明N-I 校驗(yàn)通過(guò),反之不通過(guò)。因此該方法是用逐個(gè)故障(case)來(lái)驗(yàn)證當(dāng)前配電網(wǎng)的負(fù)荷是否滿 足安全運(yùn)行條件,往往需要較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間,難以做到在線指導(dǎo)配電網(wǎng)運(yùn)行。
[0004] 隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的逐步興起,配電網(wǎng)的快速在線安全評(píng)價(jià)工具變的越來(lái)越重 要,因此,需要尋找新的高效的方法來(lái)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)配電網(wǎng)的安全性,除了計(jì)算準(zhǔn)確度上與N-I 仿真法相當(dāng),而且計(jì)算時(shí)間上也應(yīng)該大大優(yōu)于N-I仿真法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提供了一種基于安全域的N-I校驗(yàn)不通過(guò)故障集確定方法,通過(guò)本發(fā)明可 以得到任意給定配電網(wǎng)的N-I校驗(yàn)不通過(guò)的故障集,提高了計(jì)算時(shí)間,詳見(jiàn)下文描述:
[0006] -種基于安全域的N-I校驗(yàn)不通過(guò)故障集確定方法,所述確定方法包括以下步驟:
[0007] 根據(jù)安全邊界表達(dá)式中負(fù)荷分布的特征,將任一安全邊界分為饋線故障類(lèi)型邊界 和主變故障類(lèi)型邊界,輸出故障饋線或故障主變,指明故障類(lèi)型,形成初始故障集;
[0008] 將初始故障集中的故障饋線直接輸出,作為最終故障集中的元件;
[0009] 結(jié)合初始故障集中的故障主變、故障主變的備用主變通過(guò)安全距離進(jìn)行判斷,獲 取不可轉(zhuǎn)帶負(fù)荷、與停止轉(zhuǎn)帶負(fù)荷,并求和獲取轉(zhuǎn)帶后主變最小的負(fù)荷值;
[0010] 若負(fù)荷值大于故障主變的備用主變?nèi)萘?,將故障主變、及故障主變的備用主變?到最終故障集。
[0011] 進(jìn)一步地,所述根據(jù)安全邊界表達(dá)式中負(fù)荷分布的特征,將任一安全邊界分為饋 線故障類(lèi)型邊界和主變故障類(lèi)型邊界的步驟具體為:
[0012] 對(duì)安全距離為負(fù)的安全邊界形成聯(lián)絡(luò)單元負(fù)荷集;判斷聯(lián)絡(luò)單元負(fù)荷集是否有且 只有一個(gè)負(fù)荷與其余負(fù)荷不在同一主變;
[0013] 如果是,輸出饋線故障類(lèi)型、故障饋線、故障饋線所在的主變到初始故障集;
[0014] 如果否,輸出主變故障類(lèi)型、故障主變到初始故障集。
[0015] 進(jìn)一步地,所述不可轉(zhuǎn)帶負(fù)荷具體為:
[0016]故障主變及故障主變的備用主變上,安全距離出現(xiàn)負(fù)值的饋線或饋線段負(fù)荷、及 向備用主變轉(zhuǎn)帶的饋線或饋線段負(fù)荷的總和。
[0017]進(jìn)一步地,所述停止轉(zhuǎn)帶負(fù)荷具體為:
[0018] 故障主變及故障主變的備用主變上轉(zhuǎn)帶到站外同一臺(tái)主變的饋線或饋線段負(fù)荷 的較小值的總和。
[0019] 其中,若所述不可轉(zhuǎn)帶負(fù)荷與停止轉(zhuǎn)帶負(fù)荷加和大于故障主變的備用主變?nèi)萘浚?將故障主變、及故障主變的備用主變加到最終故障集的步驟具體為:
[0020] 將故障主變、及故障主變的備用主變加到最終故障集,并根據(jù)負(fù)荷值超出備用主 變?nèi)萘康拇笮〈_定轉(zhuǎn)帶方案;
[0021] 若初始故障集中的元件檢驗(yàn)完畢,輸出最終故障集,流程結(jié)束。
[0022] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明提出了一種應(yīng)用安全域法得到配電 網(wǎng)的主變或饋線元件N-I校驗(yàn)不通過(guò)故障集的方法。本方法通過(guò)初始故障集和最終故障集 實(shí)現(xiàn)對(duì)主變或饋線元件N-I校驗(yàn)。由于本方法與N-I仿真法具有相同的安全約束,因此可以 保證結(jié)果的準(zhǔn)確性;本方法預(yù)先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算N-I安全邊界,不需要仿真,因此 可以保證計(jì)算過(guò)程的快速性。根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),本方法比N-I仿真法在計(jì)算速度上 得到了很大的提升,表明本方法具有準(zhǔn)確性和快速性的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為確定初始故障集(OS)算法的流程圖;
[0024] 圖2為初始故障集OS到最終故障集(FS)的主變?cè)幚淼牧鞒虉D;
[0025] 圖3為一種基于安全域的N-I校驗(yàn)不通過(guò)故障集確定方法的流程圖;
[0026]圖4為算例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步 地詳細(xì)描述。
[0028] 近年來(lái),安全域法[5]在配電網(wǎng)逐步推廣,該方法預(yù)先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算N-I 安全邊界,不需要仿真,能夠通過(guò)判斷工作點(diǎn)在安全邊界內(nèi)外快速計(jì)算電網(wǎng)是否安全[6],再 依據(jù)工作點(diǎn)到安全邊界的距離來(lái)衡量安全或不安全程度。由于安全域法的前提工作,且其 不需要仿真的特點(diǎn),使得安全域法的計(jì)算速度大大加快,具有很強(qiáng)的優(yōu)越性。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)安全域法,得到了配電網(wǎng)主變和饋線N-I校驗(yàn)不通過(guò)的故障集 確定方法,本方法同時(shí)滿足準(zhǔn)確性和快速性。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] -種基于安全域的N-I校驗(yàn)不通過(guò)故障集確定方法,參見(jiàn)圖1、圖2和圖3,該方法包 括以下步驟:
[0032] 101:通過(guò)配電網(wǎng)安全域,獲取每個(gè)饋線或饋線段負(fù)荷的安全邊界;
[0033] 102:根據(jù)安全邊界表達(dá)式中負(fù)荷分布的特征,將任一安全邊界分為饋線故障類(lèi)型 邊界和主變故障類(lèi)型邊界,輸出故障饋線或故障主變,指明故障類(lèi)型,形成初始故障集;
[0034] 103:將初始故障集中的故障饋線直接輸出,作為最終故障集中的元件;
[0035] 104:結(jié)合初始故障集中的故障主變、故障主變的備用主變通過(guò)安全距離進(jìn)行判 斷,獲取不可轉(zhuǎn)帶負(fù)荷、與停止轉(zhuǎn)帶負(fù)荷,并求和獲取轉(zhuǎn)帶后主變最小的負(fù)荷值;
[0036] 105:若負(fù)荷值大于故障主變的備用主變?nèi)萘?,將故障主變、及故障主變的備用?變加到最終故障集。
[0037] 綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)上述步驟101-步驟105可以得到任意給定配電網(wǎng)的 N-I校驗(yàn)不通過(guò)的故障集,提高了計(jì)算時(shí)間,滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。
[0038] 實(shí)施例2
[0039]下面結(jié)合具體的計(jì)算公式、例子對(duì)實(shí)施例1中的方案進(jìn)行詳細(xì)的描述,詳見(jiàn)下文: 201:通過(guò)配電網(wǎng)安全域,獲取每個(gè)饋線或饋線段負(fù)荷的安全邊界 [0040] 其中,配電網(wǎng)安全域可寫(xiě)成如下通式:
[0042] 式(1)中,DSSR為安全域;F^F2……?"表示饋線或饋線段負(fù)荷(即,在單聯(lián)絡(luò)情況 下,F(xiàn) n表示該單聯(lián)絡(luò)饋線負(fù)荷;在多聯(lián)絡(luò)情況下,F(xiàn)n表示可以轉(zhuǎn)帶給站外線路的饋線或饋線 段負(fù)荷);Fm表示與F n有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的饋線或饋線段負(fù)荷;Fj表示與Fm接在同一主變的其他饋 線或饋線段負(fù)荷;Fk表示故障后與Fn接在同一主變的其他負(fù)荷;1^^表示饋線m的最大傳輸容 量;T i表示Fn所在的主變;Tj表示Fn故障后轉(zhuǎn)帶到的對(duì)側(cè)主變,R i表示主變Ti的額定容量。由 上述η組安全約束不等式形成安全域DSSR。
[0043] 每一組不等式中既包括一個(gè)饋線容量約束,也包括一個(gè)主變?nèi)萘考s束,當(dāng)兩個(gè)約 束的等號(hào)分別成立時(shí),形成兩個(gè)安全邊界,分別為:
[0045] 本發(fā)明實(shí)施例用I表示每個(gè)負(fù)荷的饋線容量約束安全邊界,用II表示每個(gè)負(fù)荷的 主變?nèi)萘考s束安全邊界,每一個(gè)安全邊界都是η維歐式空間中的超平面。
[0046] 安全域中,配電網(wǎng)給定工作點(diǎn)到上述2個(gè)安全邊界的安全距離計(jì)算方法分別為:
[0048]其中,dn為工作點(diǎn)到饋線容量約束安全邊界的安全距離;0"為工作點(diǎn)到主變?nèi)萘考s 束安全邊界的安全距離。
[0049] 202:確定初始故障集;
[0050] 圖1展示了通過(guò)任意安全邊界得到故障類(lèi)型和故障元件(饋線或主變)的方法,并 依據(jù)此法得到初始故障集(OS)。圖1中,聯(lián)絡(luò)單元負(fù)荷集Φ是指安全邊界表達(dá)式中包含的所 有饋線或饋線段負(fù)荷的集合。
[0051] 1)選定一任意安全邊界Iu,當(dāng)安全邊界Iu屬于饋線容量約束的安全邊界,則用式 (3)中的第一個(gè)式子計(jì)算安全距離;當(dāng)安全邊界Iu屬于主變?nèi)萘考s束的安全邊界,則用式 (3)中的第二個(gè)式子計(jì)算安全距離;
[0052] 2)判斷安全距離是否小于0;如果否,重新執(zhí)行步驟1);如果是,執(zhí)行步驟3);
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