[發明專利]一種抑制短路電流的聯絡線電抗快速計算方法

在審

• 申請號: 201811356521.5
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109599870A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 張璞;李翔宇;滕蘇丹;劉兆燕;張凱;孫昕;陳浩;陳艷波
• 申請（專利權）人: 北京電力經濟技術研究院有限公司;國網北京市電力公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了屬于電力系統調度自動化技術領域的一種抑制短路電流的聯絡線電抗快速計算方法。該方法包括以下步驟：計算電力系統中節點的短路電流，選取短路水平過高需要進行短路電流限制的節點；以該節點作為支路一端的節點，增加一條新的支路，在原有系統的節點電抗矩陣的基礎上利用支路追加法形成新網絡的節點電抗矩陣；在故障分量網絡中計算新網絡下該節點的短路電流，在追加支路中獲得限制該節點短路電流的最優支路。

技術領域

本發明屬于電力系統調度自動化技術領域，具體涉及一種抑制短路電流的聯絡線電抗快速計算方法。

背景技術

城市電網在500kV網架不斷發展和完善的推動下，逐步形成了主網為500kV環網，區域電網為220kV電網的網絡構造。在此基礎上，推進實行以500kV變電站為核心的電網分區運行。城市電網采用分區運行方式后，能夠大幅提高系統輸電能力，有效控制并降低網損，便于系統調整運行方式以適應電網發展，降低事故預案編制的難度。可見，實施分區方案是城市電網發展的必經階段，可以顯著促進電網的安全穩定運行。但是，對于具有非獨立供電可靠性的分區，當分區內發生故障時如主變N-2等，分區內的主變可能會發生過載情況，需要考慮投入分區聯絡線以獲取其他分區的功率支援，此時，由于聯絡線的投入會導致分區互聯，分區內的廠站短路電流會上升，有可能超出該電壓等級下的遮斷電流。為了滿足系統安全穩定運行的要求，需要采取一定的短路電流限制措施。

發明內容

本發明的目的是提出一種抑制短路電流的聯絡線電抗快速計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A.基于系統網絡參數形成節點導納矩陣，對節點導納矩陣求逆得到描述網絡的節點阻抗矩陣，求的系統各節點的短路電流，獲取短路水平最高的節點；

步驟B.基于以上計算結果，由該節點引入一條支路，支路電抗為X_k,利用支路追加法推導新網絡的節點電抗矩陣，計算此時該節點的短路電流，在能夠選支路中獲得最優支路。

所述步驟A包括：

步驟A1：任一網絡用節點阻抗矩陣表示的節點電壓方程為U＝ZI，I和U分別為：用矩陣表示如下：

式(1)中，電壓相量U為網絡各節點對地電壓；電流相量I為網絡外部向各節點的注入電流；系數矩陣即節點阻抗矩陣Z；

上述矩陣的矩陣對角元素Z_ii稱為自阻抗，表達為：

即當除節點i外所有其他節點注入電流均為零時，節點i電壓與注入電流之比，也就是從節點i看進網絡的等效阻抗；

非對角元素Z_ij稱為互阻抗，表示為：

即當除節點i外所有其他節點注入電流均為零時，節點j電壓與節點i電流之比，或者說節點i單位電流在節點j引起的電壓值；顯然Z_ij是不會為零的，即節點阻抗矩陣總是滿陣；

步驟A2：基于步驟A1形成的節點阻抗矩陣，假設某一點f發生短路故障時，短路點f的接地阻抗為Z_f＝0；該網絡中只有短路點f有注入電流-i_f，即i_f由f點流向地；故節點電壓方程為

短路點電壓故障分量為：

由此求得短路電流：

當Z_f＝0時，