[發明專利]一種基于BPA的短路故障極限切除時間批量自動求取方法

有效

• 申請號: 201611051129.0
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106709147B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 李明珀;劉默斯;梁水瑩
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;汪治興

1.一種基于BPA的短路故障極限切除時間批量自動求取方法，其特征在于包括以下步驟：

1)讀入潮流數據文件和穩定數據文件，解析數據，讀入短路故障集、發電機參數，調用PSD-BPA計算平臺進行潮流計算；所述步驟1)包括：

11)從所述穩定數據文件中，讀取n個要分析的短路故障并組成故障集，設置第i個故障的極限切除時間默認值Ti＝0，其中i∈[1,2,…,n]，讀取所分析區域內的m臺發電機名稱及慣性時間常數M；

12)調用BPA潮流計算程序進行潮流計算，獲取暫態穩定仿真計算的初始潮流；

13)設置本次批量短路故障極限切除時間求解范圍，設上限為Tcc1，下限為Tcc2，收斂精度為L；

2)故障集快速暫停穩定計算，計算各個故障評估指標，并進行無量綱化處理；所述步驟2)包括：

21)統一設置短路故障初始時刻為1個周波，故障切除時間為某一較小的周波數，設置仿真時長稍大于故障切除時間；

22)設置故障評估指標為：

a)

b)

c)

d)D₄＝max{|δ_c1-δ₀₁|,|δ_c2-δ₀₂|,…,|δ_cj-δ_0j|,…,|δ_cm-δ_0m|}；

e)

f)

式中：m為系統發電機的數目；j∈[1,2,…,m]；δ_cj為故障切除時刻第j臺發電機的轉子角度；δ_0j為故障發生前第j臺發電機的轉子角度；M_j為第j臺發電機的慣性時間常數；ω_cj為故障切除時刻發電機的轉子角速度；分別為事故清除后一瞬間第j臺發電機的機械功率和電磁功率；D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆均為故障評估指標；

23)調用PSD-BPA暫態穩定計算程序，對第i個短路故障進行暫態穩定仿真計算；

24)讀取暫態穩定計算結果文件，按22)計算第i個短路故障的評估指標值D_i1、D_i2、D_i3、D_i4、D_i5、D_i6；

25)重復步驟23)、24)直至計算完全部n個短路故障；

26)由23)、24)、25)得到n個故障的所有評估指標，得到矩陣X＝(D_i6)_n×6；

27)對矩陣X＝(D_i6)_n×6的6個列向量進行無量綱化處理，得到Y＝(d_i6)_n×6，具體方法如下：

式中，a∈[1,2,3,4,5,6]，

3)計算各個故障評估指標綜合值，計算各個故障極限切除時間的初值，記故障極限切除時間為CCT；采用二分法對評估綜合指標值最大的短路故障求取具體的故障極限切除時間Te，記該短路故障的編號為e，記綜合指標值為Z_e；依據線性關系，由Z_e、Te、Z_i求得其它故障的極限切除時間估計值Ti＝Zi×Te/Ze其中i≠e,Z_i為第i個短路故障的評估綜合指標值；所述步驟3)包括：計算各個短路故障的評估指標綜合值，如第i個短路故障的評估綜合指標值為：Z_i＝d_i1+d_i2+d_i3+d_i4+d_i5+d_i6，并將各個短路故障的評估指標綜合值從大到小排序；所述步驟3)的二分法實現步驟如下：

①二分法求取CCT時，搜索上限和下限，分別記為Ta，Tb，其中TaTb,收斂精度記JD，設置仿真時間為500個周波，設置穩定判據；

②短路故障發生時刻設為0，故障切除時間記為Tx，此處令Ta＝Tcc1、Tb＝Tcc2、JD＝L；

③置Tx＝Tb，調用暫態穩定仿真計算程序進行仿真計算，讀取結果文件進行穩定判別，穩定則執行步驟④，否則CCT＝Tb；

④置Tx＝Ta，調用暫態穩定仿真計算程序進行仿真計算，讀取結果文件進行穩定判別，不穩定則執行步驟⑤，否則CCT＝Ta；

⑤置Tx＝(Ta+Tb)/2，調用暫態穩定仿真計算程序進行仿真計算，讀取結果文件進行穩定判別，不穩定則令Ta＝Tx，否則令Tb＝Tx；

⑥(Ta-Tb)是否小于JD，是則CCT＝Tb，否則返回步驟⑤；

4)故障極限切除時間CCT的精細計算；所述步驟4)包括：

41)設置CCT仿真計算搜索步長為S，設置故障仿真時間為500個周波，開始第i個CCT精細計算；

42)Ti大于或等于Tcc1時，按照Tx為Tcc1、Tcc1-S、Tcc1-2S、…、Tcc2進行暫態穩定仿真計算，直至找到CCT所在區間[Tw,Tv]；當CCT所在區間值大于Tcc1時，CCT＝Tcc1；當CCT所在區間值小于Tcc2時，CCT＝Tcc2；當CCT所在的區間[Tw,Tv]，長度大于L，將CCT所在區間上限值和下限值分別賦予Ta、Tb后，執行所述步驟⑤⑥，否則CCT等于所在區間的下限值；

43)Ti小于等于Tcc2時，按照Tx為Tcc2、Tcc1+S、Tcc1+2S、…、Tcc1進行暫態穩定仿真計算，直至找到CCT所在區間[Tw,Tv]；當CCT所在區間值大于Tcc1時，CCT＝Tcc1；當CCT所在區間值小于Tcc2時，CCT＝Tcc2；當CCT所在的區間[Tw,Tv]，長度大于L，將CCT所在區間上限值和下限值分別賦予Ta、Tb后，執行所述步驟⑤⑥，否則CCT等于所在區間的下限值；

44)Ti大于Tcc2、小于Tcc2時，按照Tx為Ti、Ti+S、Ti-S、…進行暫態穩定仿真計算，直至找到CCT所在區間[Tw,Tv]；當CCT所在區間值大于Tcc1時，CCT＝Tcc1；當CCT所在區間值小于Tcc2時，CCT＝Tcc2；當CCT所在的區間[Tw,Tv]，長度大于L，將CCT所在區間上限值和下限值分別賦予Ta、Tb后，執行所述步驟⑤⑥，否則CCT等于所在區間的下限值。