[發明專利]基于拓撲編碼的T型礦井高壓電網自動短路計算方法

有效

• 申請號: 201810328589.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108448578B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王立國;鄒家寧;尹新曉;羅強;王新良;王紅星;楊芃;周巧喜;黃昕昕;楊順策
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于拓撲編碼的T型礦井高壓電網自動短路計算方法，該方法針對礦井高壓電網的網絡結構特點，依據礦井高壓供電系統圖中電氣設備之間的連接關系，基于設備類型和拓撲結構搜索針對每個設備進行拓撲編碼，提出一種新的基于拓撲編碼的T型礦井高壓電網網絡拓撲模型，能夠有效實現礦井高壓電網供電網絡的拓撲辨識；在此基礎上，基于獲取的拓撲分析模型能夠實現三相短路電流和兩相短路電流的自動計算。該方法結構性強，分析過程清晰，時間復雜度較低。

技術領域

本發明公開了基于拓撲編碼的T型礦井高壓電網自動短路計算方法，屬于煤礦高壓供電網絡短路計算領域。

背景技術

礦井高壓供電系統隸屬于配電網，為6kV或10kV等級。在配電網中往往存在環狀網絡或多電源同時供電的網絡結構，而礦井高壓供電系統一般使用兩個電源，并且這兩個電源采用分列運行方式，或者是一路使用一路備用，屬于單電源開式電網，為輻射形樹狀網絡結構。為了能夠降低煤礦高壓供電系統的供電級數，在某些煤礦中采用了T型結構的高壓供電系統，以便能夠有效限制煤礦高壓供電系統的供電級數。已有基于關聯矩陣的T型結構礦井高壓電網自動短路計算方法，能夠構造T型煤礦高壓電網的網絡拓撲分析模型，并在此基礎上實現自動短路計算，模型適應性強、擴展性好，但基于關聯矩陣的T型結構礦井高壓電網自動短路計算方法隨著礦井高壓電網節點數量的增加，計算量急劇增大，時間復雜度較高。

本發明基于礦井高壓供電系統特點，為了能夠降低時間復雜度，提出了基于拓撲編碼的T型礦井高壓電網自動短路計算方法。該方法基于T型高壓供電系統圖電氣設備之間的供電關系完成各種類型高壓開關的拓撲編碼，然后基于開關拓撲編碼構建網絡拓撲分析模型，并在此基礎上完成T型礦井高壓電網自動短路計算；該方法結構性強，分析過程清晰，時間復雜度較低。

發明內容

在煤礦高壓供電系統中，每個變電所的供電結構一般可以分為單母線分段運行或不分段運行，每段母線都有相應的進線開關；如果是單母線分兩段運行的供電結構，則通常需要兩個進線開關來連接兩段母線；如果是單母線不分段運行的供電結構，則通常需要一個進線開關。對礦井高壓供電系統圖各種電氣設備所包含的參數信息進行詳細定義，并對礦井高壓供電系統圖的各種電氣設備的屬性信息進行初始化設置；具體步驟如下：

步驟1）：每個開關，每條母線作為一個對象，均包含一些共同的屬性信息，參數分別是：ID（設備標識），BoolProcessed（是否已被處理），Type（設備類型）；各個對象包含的共同屬性信息含義如下：ID用于在礦井高壓電網范圍內唯一的確定一個對象；BoolProcessed參數為0，表示該設備尚未被處理；BoolProcessed參數為1，表示該設備已經處理完畢；設備類型字段用于區分電氣設備種類，各種設備Type字段數值為：電源進線開關（Type為0）、一般進線開關（Type為1）、出線開關（Type為2）、聯絡開關（Type為3），母線（Type為4），線路（Type為5）；開關設備擁有兩個特有的屬性信息，分別是Code（拓撲編碼），Status（開關狀態）；屬性信息含義如下：Code字段表示基于拓撲學習獲取的該設備的拓撲編碼，開關狀態Status取值為合閘或分閘；在礦井高壓供電系統圖中，如果開關用虛線繪制，則表示其開關狀態為分閘；如果開關用實線繪制，則表示其開關狀態為合閘；

步驟2）：在礦井高壓供電系統圖中，設置直接由上級供電部門供電的高壓進線開關為電源進線開關，依據實際的礦井高壓供電系統對所有設備的設備類型參數進行正確設置；

步驟3）：依據礦井高壓供電系統實際的開關分合閘狀態，對礦井高壓供電系統圖中所有開關的Staus參數進行正確設置；

步驟4）：礦井高壓供電系統圖中所有開關的ID參數均由用戶預先進行正確設置；

步驟5）：將礦井高壓供電系統圖中所有設備的BoolProcessed參數初始化為0；

步驟6）：將礦井高壓供電系統圖中所有設備的Code參數初始化為空。