[發明專利]一種繼電保護在線斷點求取方法

在審

• 申請號: 201410506081.2
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104300490A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張安龍;羅深增;李銀紅;王秀菊;盧正飛;黃福全;李艷
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;華中科技大學
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于交流輸電系統的繼電保護技術領域，更具體地，涉及一種繼電保護在線斷點求取方法。

背景技術

在整定計算過程中，對于處于同一環路、同段配合的保護，會出現相互等待、無法繼續整定的情況。為了解決這一問題，必須在整定之前確定一組能斷開所有回路的保護作為整定起始點，這些整定起始點就是整定計算中的斷點集。在線校核計算是整定計算的逆過程，同樣存在斷點集求取的問題。而且，與傳統整定計算相比，在線校核計算最大的特點之一就是其實時性，因此，在線校核對斷點的計算速度提出了更高的要求。

目前，國內外對最小斷點集求取的研究主要可以分為三類：基于圖論的斷點求取方法、基于配合關系的斷點求取方法和基于人工智能的斷點求取方法。這些方法逐步完善了最小斷點集的求取體系，在計算速度上也有了大幅度提高。但是，將這些方法應用于在線校核計算仍存在以下兩方面的不足：一是大部分算法在提高斷點求取速度時，犧牲了最小斷點集的準確度，得到的都不是最優斷點集，而是近似最小斷點集；二是其考慮靜態電網拓撲下斷點的求取方法，當電網拓撲發生變化時，需要對全網的斷點進行重新計算，計算量大，重復操作多，無法滿足在線校核實時性的要求。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種繼電保護在線斷點求取方法，其目的在于克服傳統算法在電網拓撲動態變化時求取最小斷點集計算量大、耗時長的缺點，獲得滿足在線校核實時性要求的在線最小斷點集。

為實現上述目的，本發明提供了一種繼電保護在線斷點求取方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)初始化網絡拓撲信息，形成全網主后備保護配合矩陣P和節點關聯矩陣V；

(2)搜尋全網割節點，對全網進行分區；

(3)確定全網最小斷點集的維數；

(4)求取各分區的離線斷點，合并各分區的斷點得到原始全網最小斷點集BPS_old；

(5)判斷網絡拓撲是否發生變化，是則跳至步驟(7)；否則順序執行步驟(6)；

(6)等待一個時間周期，返回步驟(5)；

(7)在網絡拓撲變化發生在分區內部時，不更新全網分區，對全網最小斷點集的維數進行修正；在網絡拓撲變化發生在兩個分區之間時，將這兩個分區合并后，對合并后的區域進行割節點搜索和重新分區，計算新分區的最小斷點集的維數，再根據分區數目的改變對全網最小斷點集的維數進行修正；

(8)更新全網主后備保護配合矩陣P，得到網絡拓撲變化后的主后備保護配合矩陣P'，求取最終斷點集。

優選地，所述步驟(1)中，主后備保護配合矩陣P的矩陣規模為n×n，n為網絡中的保護總數，P中的第i行第j列元素P(i,j)為：

其中，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,n；

節點關聯矩陣V的矩陣規模為m×m，m為網絡中的節點總數，V中的第i'行第j'列元素V(i',j')為：

其中，i'＝1,2,…,m，j'＝1,2,…,m。

優選地，所述步驟(2)進一步包括如下步驟：

(2-1)搜尋終端割節點，進一步包括如下步驟：

(2-1-1)分別計算節點關聯矩陣V的各行之和R_sum(i')；

(2-1-2)獲取R_sum(i')＝1時對應的i'值，

(2-1-3)搜索第i'行，得到V(i',j')＝1時對應的j'的值，刪除節點關聯矩陣V的第i'行和第i'列；

(2-1-4)判斷節點關聯矩陣V的第j'行之和R_sum(j')是否為1，是則將j'的值賦給i'，返回步驟(2-1-3)；否則判斷節點j'是割節點，將節點j'加入割節點集G，順序執行步驟(2-1-5)；

(2-1-5)判斷節點關聯矩陣V是否存在和為1的行，是則返回步驟(2-1-2)；否則過程結束；

(2-2)搜尋非終端割節點，進一步包括如下步驟：

(2-2-1)選擇節點關聯矩陣V中的第一個節點作為當前節點；

(2-2-2)將當前節點所在行中所有不為1的元素存入臨時起始鏈表；

(2-2-3)遍歷臨時起始鏈表，判斷剔除當前節點后，臨時起始鏈表中元素的連通性，若該鏈表中的所有元素都連通，則當前節點不是割節點，跳至步驟(2-2-5)；若不連通，則當前節點是割節點，順序執行步驟(2-2-4)；

(2-2-4)將當前節點存入割節點集G；