本發(fā)明涉及配電網(wǎng)的預(yù)警方法，尤其是一種基于預(yù)想故障的配電網(wǎng)可開放容量預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

目前配電網(wǎng)在進行計算分析時，存在著網(wǎng)架維護不及時，合環(huán)潮流無法按照當前網(wǎng)架計算，經(jīng)常會造成合環(huán)時跳閘；同時隨著三雙接線的普及和新能源接入的放開，縣調(diào)的運方專職都存在沒有計算工具來幫助其評估三雙接線的改造方案和新能源接入點的評估方案；同時，年初國家電網(wǎng)公司發(fā)布了10-35千伏配電網(wǎng)可開放容量信息發(fā)布管理辦法，縣調(diào)需要滿足對配電網(wǎng)可開放容量進行計算分析要求?；谝陨线@些潛在的需求，本項目希望在原有的省地智能計算基礎(chǔ)上，推進縣調(diào)開展35kV及以下電網(wǎng)的潮流計算、合環(huán)校驗、“三雙接線”優(yōu)化、分布式能源接入校核、年方式編排、檢修分析等工作，提高上、下級電網(wǎng)運行方式的一體化，為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供保障。

國家電網(wǎng)公司年初發(fā)布了10-35千伏配電網(wǎng)可開放容量評估試行方法，10-35千伏配電網(wǎng)可開放容量應(yīng)保證各變電站的變壓器、電源線路及相關(guān)上級變壓器、電源線路等設(shè)備滿足N-1要求，對重要負荷線路要滿足N-2要求。以線路、變壓器等設(shè)備上一年度實際傳輸?shù)淖畲箅娏鳛榛A(chǔ)進行計算，并考慮一定裕度。因此能夠采用自動計算的方法每月進行計算，能夠給業(yè)擴部門提供方便的支撐數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種安全穩(wěn)定、不發(fā)生越限的基于預(yù)想故障的配電網(wǎng)可開放容量預(yù)警方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：這種基于預(yù)想故障的配電網(wǎng)可開放容量預(yù)警方法，步驟如下：

(1)對配網(wǎng)的任意一條饋線進行可開放容量進行評估；

(2)對于指定饋線評估得到的可開放容量，掃描與該饋線可能成環(huán)的所有其它饋線；

(3)對于任一相鄰饋線，考慮嚴重故障(即饋線出口開關(guān)跳閘)后通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)將其下帶負荷轉(zhuǎn)移到本饋線后的負載率。

所述的可開放容量進行評估的發(fā)布原則為，對于具備營配貫通條件的單位，通過系統(tǒng)集 成實時共享可開放容量信息；對于暫時不具備營配貫通條件的，由發(fā)展部、運檢部定期提供配電網(wǎng)規(guī)劃方案，以及設(shè)備、線路可開放容量信息。0.4千伏業(yè)擴項目，直接開放容量，各單位可根據(jù)實際情況，確定各級電網(wǎng)的免審批容量標準，原則上不低于315千伏安。

所述的可開放容量進行評估的發(fā)布原則為，最大負載率70％以下線路免審批；最大負載率70％～85％的線路，供電所審批；最大負載率85～100％的線路，運維檢修部審批；最大負載率100％以上的線路，暫不審批。

本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明保證了各關(guān)鍵設(shè)備在各個負荷水平下均不越限，同時也保證了各變電站的變壓器、電源線路及相關(guān)上級變壓器、電源線路等設(shè)備滿足N-1要求，對重要負荷線路要滿足N-2要求。

附圖說明

圖1是故障后的電力系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明作進一步說明：

這種基于預(yù)想故障的配電網(wǎng)可開放容量預(yù)警方法，步驟如下：

(1)對配網(wǎng)的任意一條饋線進行可開放容量進行評估；

(2)對于指定饋線評估得到的可開放容量，掃描與該饋線可能成環(huán)的所有其它饋線；

(3)對于任一相鄰饋線，考慮嚴重故障(即饋線出口開關(guān)跳閘)后通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)將其下帶負荷轉(zhuǎn)移到本饋線后的負載率。

國網(wǎng)發(fā)布的可開放容量進行評估的發(fā)布原則為，對于具備營配貫通條件的單位，通過系統(tǒng)集成實時共享可開放容量信息；對于暫時不具備營配貫通條件的，由發(fā)展部、運檢部定期提供配電網(wǎng)規(guī)劃方案，以及設(shè)備、線路可開放容量信息。0.4千伏業(yè)擴項目，直接開放容量，各單位可根據(jù)實際情況，確定各級電網(wǎng)的免審批容量標準，原則上不低于315千伏安。

地方實施的可開放容量進行評估的發(fā)布原則為，最大負載率70％以下線路免審批；最大負載率70％～85％的線路，供電所審批；最大負載率85～100％的線路，運維檢修部審批；最大負載率100％以上的線路，暫不審批。

以上述原則為基礎(chǔ)，可以對配網(wǎng)的任意一條饋線進行可開放容量進行評估，以保證各個負荷水平下配變、饋線、主變等均不越限。

按照上述原則發(fā)布的可開放容量，雖然可以保證各個負荷水平下關(guān)鍵設(shè)備均不越限，但一旦發(fā)生預(yù)想故障后出現(xiàn)了負荷轉(zhuǎn)移，就有可能發(fā)生設(shè)備越限。本發(fā)明的方法有效得防止了上述問題，需要在可開放容量評估的基礎(chǔ)上，考慮安全性約束，進行可開放容量的預(yù)警。

對于預(yù)想故障的算法步驟為：

(1)把故障影響元件從網(wǎng)絡(luò)中分離出來，計算原網(wǎng)絡(luò)的諾頓等值參數(shù)和為保持原電網(wǎng)不變，可以通過并聯(lián)負阻抗支路的辦法模擬這組元件的移出，如圖1所示。該圖中， 和是故障前電網(wǎng)的多端口諾頓等值參數(shù)，若受故障影響的這些元件對故障前節(jié)點導(dǎo)納矩陣的貢獻用矩陣y表示，接入－y就相當于將這組元件從系統(tǒng)中移出，受故障影響的這組元件對故障后節(jié)點導(dǎo)納矩陣的貢獻是Y_f。aa’軸線的左側(cè)是故障前的電力系統(tǒng)模型，右側(cè)是受故障影響部分的電路(也即為模擬故障而接入的補償電路)，由于故障的不同Y_f是變化的，當Y_f＝y(tǒng)時，這部分總導(dǎo)納為零，表示沒故障發(fā)生。因此只要能把aa’軸線右側(cè)部分描述清楚，然后加到左側(cè)的故障前電力系統(tǒng)上，很容易計算出故障后系統(tǒng)的電量。

(2)計算受故障影響部分的導(dǎo)納ΔY_f和流過補償電路的電流

計算ΔY_f時，將圖1中aa’軸線的右側(cè)電路進行化簡處理，消去內(nèi)部節(jié)點，只保留和aa’軸線左側(cè)接口的端口處節(jié)點即可。

ΔY_f＝－y+Y_f (1)

計算流過該部分的電流的公式如下：

需說明的是，該電流并非故障點電流，而是為模擬故障而接入的補償電路的等值支路導(dǎo)納上的電流。

(3)利用求故障后電網(wǎng)各節(jié)點的電壓。

式中，為故障前電網(wǎng)節(jié)點電壓列矢量，Z_f為原始電網(wǎng)節(jié)點阻抗矩陣中和端口節(jié)點相對應(yīng)的列組成的矩陣，為端口的補償注入電流列矢量。該公式的實質(zhì)是故障后的節(jié)點電壓 等于故障前電壓加上由于故障而影響的電壓變化。

上面的步驟(1)和步驟(3)應(yīng)當使用序分量計算，因為這部分是對原始電網(wǎng)進行計算，而原始電網(wǎng)的相分量是三相耦合的，而序分量是三序解耦相互獨立的。步驟(2)可以用相分量也可以用序分量進行計算，采用序分量計算時，Y_f是序間有耦合的，其它參數(shù)是序間解耦的；采用相分量計算時，Y_f是相間解耦的，但其它參數(shù)卻是相間有耦合的。由于是故障影響的元件不多，涉及計算的矩陣階次不高，無論用哪種分量，計算量相差不大。在軟件中，若采用序分量計算，此時，應(yīng)將(2)式寫成0，1，2坐標形式

同樣，(3)式可寫成0，1，2坐標形式

需說明的是，和式(2)中的的區(qū)別是，中的每一個元素是3×3的對角線矩陣，對角元素分別是零序、正序和負序的等值導(dǎo)納，同樣中的每個元素是3×1的列矩陣，只有正序分量，零序分量和負序分量為0。

這種算法對故障支路的處理很有獨特之處。它將故障直接影響的元件從網(wǎng)絡(luò)中劃分出來，根據(jù)故障位置和類型將元件分段，增加節(jié)點，和故障電路一起形成小型的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，然后用序分量或相分量法處理這組節(jié)點導(dǎo)納矩陣，消去新增節(jié)點就能得到Y(jié)_f，再和－y一起構(gòu)成應(yīng)接入的補償導(dǎo)納ΔY_f加入到原網(wǎng)絡(luò)中。這種方法可保持原網(wǎng)絡(luò)不變，故障引起的修正只局限于少數(shù)元件上。

不同的簡單故障類型，Y_f的取值是不同的，各種簡單故障電路的相分量和序分量形式的阻抗矩陣和導(dǎo)納矩陣可參見其他文獻。這種算法還能模擬更為復(fù)雜的一組元件故障情況，如發(fā)生跨線故障，或有互感耦合的輸電線路故障，以及多重復(fù)雜故障。為今后故障分析功能的擴展奠定基礎(chǔ)。

除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。