[發明專利]一種基于綜合友元模型的死區故障模擬方法

有效

• 申請號: 201410556873.0
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104316792A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 田青;曹苒;楊東方;高艷萍;夏英;劉潔云;穆世霞;張明;王全;于亞偉;姜遠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河北省電力公司培訓中心;北京科東電力控制系統有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/08
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 齊軍彩;董金國

技術領域

本發明涉及電網故障智能分析技術領域，具體涉及一種基于綜合友元模型的死區故障模擬方法。?

背景技術

在實際的電網工作現場，電流互感器與斷路器是兩個獨立設備，但電網的保護裝置常常會誤判電流互感器或斷路器的故障。現有技術中典型的電網死區故障主要包括三類：主變斷路器與主變電流互感器之間的死區故障、母聯斷路器與母聯電流互感器之間的死區故障、出線斷路器與出線電流互感器之間的死區故障。隨著電網系統的日趨復雜，電力系統的穩定可靠運行變得愈加重要。發生電網死區故障時，若不能及時排除故障或者不能準確排除故障，將會對電網系統的穩定運行造成巨大影響和較大經濟損失。因此，仿真模擬電網的各種死區故障，分析各種死區故障下電網的保護動作行為，進而改進并提高電網保護動作的可靠性和速動性，顯得尤為重要。現有技術中，針對電網死區故障的模擬建模中各種元器件單獨建模，致使死區故障模型的計算節點數量龐大，計算效率較低。?

發明內容

針對現有技術的電網死區故障模型中計算節點量較大和計算效率較低等不足，本發明提供了一種基于綜合友元模型的死區故障模擬方法。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種基于綜合友元模型的死區故障模擬方法，包括步驟如下：

（a）建立斷路器、刀閘、地刀和電流互感器的綜合友元模型；

（b）根據基爾霍夫定律建立步驟（a）所述綜合友元模型的KCL方程組；

（c）消除步驟（b）所述綜合友元模型的KCL方程組中綜合友元模型的內部節點，得到綜合友元模型的等效電磁暫態模型????????????????????????????????????????????????，其中I為綜合友元模型外節點的注入電流矩陣，G為綜合友元模型的導納陣，U為綜合友元模型外節點的電壓矩陣；

（d）將故障過渡導納g_f引入到預設的故障點以建立斷路器、刀閘、地刀和電流互感器的死區故障等效模型，根據基爾霍夫定律建立所述死區故障等效模型的KCL方程組；

（e）消除步驟（d）所述死區故障等效模型的KCL方程組中死區故障等效模型的內部節點，得到死區故障的等效電磁暫態模型,其中I_f為死區故障等效模型外節點的注入電流矩陣，G_f為死區故障等效模型的導納陣，U_f為死區故障等效模型外節點的電壓矩陣電流矩陣；

（f）令電網導納陣G_bground中與綜合友元模型的外節點所對應的行和列元素分別減去導納陣G中綜合友元模型的外節點所對應的導納元素，得到第一次修正導納陣G_bground1；令第一次修正導納陣G_bground1中與綜合友元模型的外節點所對應的行和列元素分別加上導納陣G_f中死區故障等效模型的外節點所對應的導納元素，得到第二次修正導納陣G_bground2；

（g）根據全網注入歷史電流源I_net和第二次修正導納陣G_bground2計算電網電壓矩陣U_net，得到發生死區故障下的電網節點電壓，根據死區故障等效模型KCL方程組求得各支路電流。

具體的，步驟（a）中綜合友元模型包括雙母接線形式下的綜合友元模型和單母接線形式下的綜合友元模型。