电力系统网络实博体育注册拓扑结构分析_(3)pdf

实博体育注册1.1问题的提出大事故的可能性，或者能快速灵活地从事故状态恢复到正常状态。因此，分析和研究电力系统中的很多问题与网络拓扑结构有着紧密的联系，如链式狭长电网结构与暂态电网结构的发展，许多新的电力系统分析问题及难点也不断涌现出来，如高低压电磁发电机等元件的投入或退出以及母联投切、开关倒闸等。即使是网络拓扑结构的局部变化，也可能导致输电线路过负荷、电压越限电力网络分析，过负荷设备在系统保护作用下可能退电网结构变化对系统运行的影响显得尤为重要。分析和研究各种运行方式及电网结构在数学表达上是一个庞大的组合问题。在电力系统基本的拓扑结构基础上，考虑可能的运行方式变化及其组合，根据特定的研究目标对各种运行方式进行排序，求取其中行方式是指对电力系统运行及安全稳定影响最严重的运行方式。例如在电力系统静态些事故可能因系统发生故障、保护动作造成，也可能就是正常运行过程中出现的系统检修或调整方式，因此将其称为预想运行方式组合更为合理。另外一方面，通过运行方式组合，也可以寻求一种主动的运行方式控制策略，从而得到最优的系统运行方式以提高电网拓扑结构的安全性、经济性和鲁棒性，为电网规划、无功优化和经济调度展，电力系统的发输配电各环节由统一管理、统一调度逐步转向双边合同交易和发电构、运行方式频繁且不确定的变化，对现有继电保护整定计算中的网络拓扑结构分析根本上解决这些影响计算效率和定值准确性的关键问题。

研究整定计算中的网络拓扑结构分析及运行方式组合方法，不仅对提高继电保护整定计算结果的准确性和整定计1.2电力系统拓扑结构分析问题及研究现状方法。应用图论分析电网络源于节点分析与回路分析。1847年，基尔霍夫应用图的电力系统拓扑结构分析在电力系统得到了广泛应用。下面将电力系统拓扑结构分析1.2.1路径搜索问题很多电力系统拓扑分析问题都可以归结为图论中的路径搜索。例如，功率追踪是根据权有向图表示，为了研究任一个发电机节点对任一个负荷节点的功率贡献，需要确定[24,27,35]搜索，其直观性较好，但是运算时间随节点数的平方增长，当网络规模较大时，其时1.2.2回路分析问题使得电网拓扑结构具有了交错嵌套、纷繁复杂的回路分布。为此，很多电力系统分析环配合关系，复杂环网的存在增加了继电保护整定计算的困难，为此需要在整定计算[13,18]1.2.3最短路径问题案。随着通信技术发展和GPS在电力系统中的应用，根据节点电压相量同步测量监视1.2.4网络分解问题机、网络等硬件及软件水平得到了很大的提高，但是超大规模的电网结构仍然是实现电力系统在线、实时分析和控制的最大困难之一。基于图论将电网划分为若干个子网区域性，对大型电网实行分区的无功电压控制是必要的和可行的。

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无功电压控制分区运用聚类分析方法对它进行研究。常用的两节点电气距离的定义为某一节点处的电压耦合强度用赋予每一条边的权重表示，从而可将一定系统用图的形式表示。然后给定一个门槛值电力网络分析，消去图中那些权重小于门槛值的边，并对完成消去操作后图的节点进行重新安排，将其中不相连的各个子图区分开来，则这些子图实际上就表示相互间耦合长，将网络分割为多个子网，不仅有效降低了问题的复杂性，而且也是实现电力系统力网络分割问题就转换为如下图形分割问题：根据节点权重的合理定义，将图的所有够防止事故进一步扩大，避免大面积停电及电网崩溃。当电力系统受到严重扰动进入列控制的一个重要方面。解列系统的基本原则一般为：一是将相互失去同步的发电机向点权图，对连接有发电机的母线对应的节点，其权值为发电机有功功率；对连接有组边集，切断这些边将切断失步机组与其他机组之间的联系。同时，解列后的各个子1.2.5保护整定计算中的断点问题成为配电网采用辐射型电网结构的一个突出优势。但是在规模巨大、结构复杂的现代A.H.Knable首次提出了“断点”的概念Dwarakanath和Nowitz首次介绍了断点求取算法，并率先提出了“双向回路矩阵”、。

实博体育注册基于回路信息的断点求取算法的基本步骤如下：1)求取所反向回路的重复搜索，进一步减少了形成简单回路的计算量，但是该方法忽略了国内够断开最多简单回路的边作为优先断点，直到所有简单回路都断开为止。另外，根据征对配合关系图进行分解缩减并求取断点的图论方法。对于复杂网络，这类方法分析念用于描述保护之间的主后备配合关系，提出了一种以保护全集为初始断点集，采取逐步试探和判断的方法求取断点。该算法将原先指数函数规模时间的问题降低到多项起始保护，必须在整定计算之前确定。实际上，两者的整定配合方式存在差异，这种[13,18]1.3电力系统运行方式组合及研究现状根据特定的研究目标对各种运行方式进行排序，确定其中的极端运行方式或最优运行行研究，用于提高运行方式组合的效率：择“优”计算，避免无效或影响不大运行方式扫描、计算，尽量减少运行方式组合的数目；提高拓扑结构变化时力系统运行方式组合在静态安全分析、结构优化、暂态稳定分析和保护整定计算领域中的研究现状进行了综述，其中对保护整定计算领域中运行方式组合问题进行了重点1.3.1静态安全分析中的运行方式组合研究析可以进行事故或运行方式预想，对一个输电系统规划方案而言，静态安全分析可以检验其承受事故的能力；对运行中的电力系统而言，可以检验其运行方式及网络拓扑元件的开断的影响范围和安全对策己被调度人员所熟悉。

随着软硬件技术的发展以及电压(KVL)等基本定律和函数关系来描述。灵敏度方法关系的线性化表达式来研究一些物理变量的微小变化对另一些变量的影响，从而确定行方式变化进行详细分析和计算，可以大大减少运行方式的组合数目、节约计算时间，[83,89-90]但其造成的影响往往只是局部的并以事故中心向外逐渐减弱。基于此，近年来提出了算需要重新形成节点导纳或阻抗矩阵。直流潮流模型将非线性电力系统潮流问题简化验。补偿法和稀疏向量法避免或加速了运行方式及局部拓扑变化后网络节点阻抗矩阵运行方式组合分析，加快了运行方式及拓扑变化时1.3.2结构优化中的运行方式组合研究不断加强。在系统实际运行中电力网络分析，实践人员发现在网络结构不合理的情况下，即使采取微，甚至带来其它运行问题。因此，研究者提出通过结构优化校正，即根据开关元件的运行方式组合找出最佳的网络结构，将其作为一种控制手段，用于改善和优化系统括元件的投入，特别是包括厂站内的开关投切方案。结构优化校正不仅需要研究不同运行方式及网络拓扑结构下的系统运行状态，而且还要在安全可行的运行方式中进行程，其目标函数可为：电压幅值、电压幅值的变化量、功率越限线路中的功率或电流、假设电网中的支路数目N，根据各支路的投切方式可以组合出2另外，母联开关、变压器变比分接头和无功补偿设备等也被联合起来电力网络分析，作为拓扑结构[104-107,110]行方式数目，可以采取如下方法以减少寻优规模：假定参与运行组合的开关集合[108,111,113][104,118-119]1.3.3暂态稳定分析中的运行方式组合研究型的大扰动)以减少运行方式组合及事故的数目，但是同静态安全分析相比，定义准确文献[121]对结构校正用于提高电力系统安全分析的研究进行了综述，并对结构校正用 标。

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而文献[125]将节点间的Π型等值电路中的阻抗参数作为描述电力系统网络拓 1.3.4保护整定计算中的运行方式组合研究 电力系统安全运行的保证。然而无数实例也说明，几乎凡是涉及停电范围较大的大型 局部电网事故不能得到及时有效消除，从而导致一系列连锁反应，最终发展成大面积 构变化时才会对保护定值进行重新整定和配置。为了保证保护装置在变化的系统运行 方式下能够可靠正确地动作，整定计算时必须首先进行运行方式组合，即从系统可能 [15-16,129-132] 母线上所连接的线路；在校验继电保护的灵敏度时，为查找电力系统的最小运行方式， 着电网规模的扩大，发电机非计划停运及调峰的随机事故很多，没有纳入计划的中性 点接地变压器随机停运也时有发生。为了确定保护整定的极端运行方式电力网络分析，近来的研究 大型电力系统中任意开断一条线路L，开断线路将引起电力系统网络结构的变化， 种变化将使与线路L相邻线路中的短路电流的水平发生变化，从而影响到相邻线 继电保护的整定结果。这个受影响的区域称为扰动域。而确定扰动域的方法为：事先 任意给定一个任意的小数ε，当开断某条线路后，以开断线路为圆心向外逐层计 过同一层线路保护的短路电流，并将开断后通过保护的短路电流与开断前通过该保护 广泛的研究和应用。

实博体育注册电流补偿法通过在支路两侧引入一对大小相同、方向相反的注入 电流来模拟支路的开断，无需修改原网络节点阻抗矩阵参数，对于单一元件方式变化 何优化和提高故障计算的速度，以适应运行方式组合原则的变化和发展，也成为提高 1.4本文所做的工作 统继电保护整定计算系统中拓扑结构分析及运行方式组合问题为背景，解决高压电网 定保护整定的极端运行方式；研究高压电网拓扑结构及运行方式变化特点，用于提高 新思路。基于阻抗矩阵元素网络等值后的节点电气耦合路径分析，利用节点阻抗矩阵 所反映的物理特性，引入了两个简单的数学等式判据，提出了一种新颖的识别割节点 提出将其内部元件方式的变化看作为一个整体单元的参数切换，根据整定计算所需要 的故障计算量，引入了两类厂站方式灵敏系数，从而预先确定对故障电流和配合系数 矩阵的故障计算数学模型，通过预先形成不同方式下的厂站单点或两点Π型等值 网络 定计算中断点的意义、求取算法进行了综述；然后根据环状网络解开为无环辐射网络 时限方向过流保护进行了比较。在此基础上，分析了配合死锁环网及其中断点的特点。