[發(fā)明專利]一種基于追溯的短路電流分析限制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310548825.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103633643A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周保榮;張東輝;楊柳;金小明;洪潮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出一種基于追溯的短路電流分析限制方法，屬于大型互聯(lián)電力系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)。

技術(shù)背景

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)電網(wǎng)功率不斷增大，短路電流水平也相應(yīng)增加，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性問(wèn)題越來(lái)越重要。同時(shí)給電網(wǎng)內(nèi)各種電器設(shè)備,如斷路器、變壓器、互感器以及變電站的母線、構(gòu)架、導(dǎo)線和支承瓷瓶等提出了更苛刻的要求,因此,限制電力系統(tǒng)短路電流成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

就廣東省來(lái)看，近年來(lái)廣東電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷一直持續(xù)高速發(fā)展,電源和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)隨之迅速加強(qiáng)。廣東500kV電網(wǎng)5年間以翻倍的速度發(fā)展,且500kV樞紐變電所接線集中,主變臺(tái)數(shù)多,因而短路電流水平較高。同時(shí),500kV電網(wǎng)的絕對(duì)結(jié)構(gòu)比較薄弱,與220kV電網(wǎng)之間存在部分弱電磁環(huán)網(wǎng),一方面限制了500kV電網(wǎng)的受電能力,另一方面也導(dǎo)致相關(guān)廠站的短路容量增加至危及設(shè)備安全的程度。

限制短路電流的措施可以從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行方式和設(shè)備性能三方面考慮。短路電流超標(biāo)又分個(gè)別地點(diǎn)的超標(biāo)和區(qū)域性短路電流緊張。對(duì)于前者采取針對(duì)性的措施較為容易解決；對(duì)于后者，可能會(huì)在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化、主力電源接入或者目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃研究中出現(xiàn)，傳統(tǒng)的方法是直接在短路電流高的站點(diǎn)近區(qū)采取措施，短路電流限制效果和措施的合理性難以保證，實(shí)際上需要追溯短路電流，甚至直至電源側(cè)，以明晰地了解短路電流的構(gòu)成，再采取更為綜合、合理的措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種物理概念明確、工程實(shí)現(xiàn)方便的基于追溯的短路電流分析限制方法。本發(fā)明提出的方法，追溯短路電流直至電源側(cè)，明晰地了解短路電流的構(gòu)成，通過(guò)分析其他站點(diǎn)與之短路電流的相關(guān)性，針對(duì)關(guān)鍵站點(diǎn)采取針對(duì)有效的措施，方法目的明確，可以用于對(duì)大電網(wǎng)復(fù)雜短路電流限制問(wèn)題的分析和措施選擇。

本發(fā)明的基于追溯的短路電流分析限制方法，包括如下步驟：

1）進(jìn)行電網(wǎng)全開(kāi)機(jī)方式下的短路電流測(cè)算；

2）繪制短路電流高的站點(diǎn)的短路電流追蹤圖；

3）對(duì)短路電流高的站點(diǎn)i，通過(guò)站點(diǎn)j與之的短路電流相關(guān)系數(shù)（定義為站點(diǎn)i的短路電流追蹤圖中得到的通過(guò)站點(diǎn)j的短路電流占站點(diǎn)i短路電流的比例），分析其他站點(diǎn)j與之短路電流的相關(guān)性

4）通過(guò)短路電流的相關(guān)性找出需要采取措施的幾個(gè)關(guān)鍵站點(diǎn)；

5）對(duì)關(guān)鍵站點(diǎn)按短路電流大小進(jìn)行排序；

6）根據(jù)短路電流相關(guān)系數(shù)，以及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、網(wǎng)絡(luò)損耗、潮流控制等綜合考慮，確定合適的限制短路電流措施實(shí)施的地點(diǎn)和大小；

7）重新計(jì)算系統(tǒng)各點(diǎn)的短路電流，重新對(duì)下一個(gè)短路電流過(guò)大的關(guān)鍵站點(diǎn)采取措施，重復(fù)步驟5）、6），若沒(méi)有短路電流過(guò)大站點(diǎn)，結(jié)束。

上述短路電流相關(guān)系數(shù)指標(biāo)根據(jù)站點(diǎn)的短路電流追蹤圖，可以分析其他站點(diǎn)與之短路電流的相關(guān)性，分析各點(diǎn)對(duì)該站點(diǎn)短路電流的貢獻(xiàn)度，為后面選取短路電流措施提供依據(jù)。

上述短路電流限制的關(guān)鍵站點(diǎn)指標(biāo)綜合考慮了短路電流超標(biāo)或接近限值是區(qū)域性的，而采取針對(duì)關(guān)鍵站點(diǎn)的限制短路電流措施，即可能有效解決區(qū)域短路電流過(guò)大的問(wèn)題，避免短路電流采取措施效果不明顯或者不夠全面的問(wèn)題。

上述短路電流限制措施的地點(diǎn)和大小選擇方面考慮了短路電流追蹤計(jì)算得到的短路電流相關(guān)性。

短路電流超標(biāo)分為個(gè)別站點(diǎn)的超標(biāo)和區(qū)域性短路電流緊張。目前，對(duì)于前者采取針對(duì)性的措施較為容易解決；對(duì)于后者，可能會(huì)在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化、主力電源接入、負(fù)荷密度增長(zhǎng)區(qū)域電網(wǎng)整體短路電流緊張、或者目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃研究中出現(xiàn)，傳統(tǒng)的方法是直接在短路電流高的站點(diǎn)近區(qū)采取措施，短路電流限制效果和措施的合理性難以保證。本發(fā)明提出一種基于電網(wǎng)短路電流追溯的分析限制短路電流的方法，追溯短路電流直至電源側(cè)，首先明晰地了解短路電流的構(gòu)成，明確短路電流的方向，這樣就可以分析其他站點(diǎn)與之短路電流的相關(guān)性，區(qū)分出要采取措施的關(guān)鍵站點(diǎn)，針對(duì)關(guān)鍵站點(diǎn)采取針對(duì)有效的措施，方法目的明確，工程實(shí)現(xiàn)方便，可以用于對(duì)大電網(wǎng)復(fù)雜短路電流限制問(wèn)題的分析和措施選擇。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明方法應(yīng)用的流程圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖1，對(duì)本方法的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)描述：本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟：

1）進(jìn)行電網(wǎng)全開(kāi)機(jī)方式下的短路電流測(cè)算，對(duì)短路電流進(jìn)行排序，得到短路電流超標(biāo)或逼近斷路器遮斷容量的站點(diǎn)（如90%斷路器遮斷容量）的集合。

2）以PSS/E軟件中的短路電流追蹤功能為基礎(chǔ)，繪制短路電流高的站點(diǎn)短路電流追蹤圖。