[發明專利]一種基于有限信息的電壓暫降狀態估計方法

有效

• 申請號: 201811372703.1
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109523165B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 顧偉;張蘇涵;邱海峰
• 申請（專利權）人: 東南大學溧陽研究院;東南大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

1.一種基于有限信息的電壓暫降狀態估計方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟10)采集電網中任意節點的電壓暫降監測數據與電網結構參數，將接地點視為虛擬節點，形成阻抗矩陣；

步驟20)結合阻抗矩陣，根據不同故障類型下故障序分量的邊界條件，以監測點序電壓表示其余節點的序電壓，利用相序變換得到其余節點的暫降相電壓方程；

步驟30)分析殘壓方程中的各序阻抗關系，利用不同故障類型下故障相序電壓的變換關系，簡化故障殘壓方程；

步驟40)基于任意點的電壓暫降監測信息，推導各故障類型下的殘壓方程通式，從而得到全網的電壓暫降狀態分布；

其中：所述的步驟10)具體包括：

步驟101)采集電網中任意節點k的暫降監測數據，所述樣本包括ABC三相暫降電壓，利用相序變換得到監測點的暫降序電壓，具體為：

式中，代表監測點k的零序暫降電壓，代表監測點k的正序暫降電壓，代表監測點k的負序暫降電壓,代表監測點k的A相暫降電壓，代表監測點k的B相暫降電壓，代表監測點k的C相暫降電壓,α＝e^j120°為計算因子；

步驟102)采集配電網結構參數，將接地點視為虛擬節點，形成考慮計及負荷的阻抗矩陣，假設配網中原有總節點數為n，接地點為節點n+1，虛擬節點與電網中任意負荷節點i的互導納可表示為

式中，為負荷節點i的故障前電壓，S_i為節點i的負荷功率，虛擬節點i的互阻抗可表示為：

式中，l為系統中的負荷節點總數；通過求逆，可以得到含虛擬節點的配電網阻抗矩陣，可表示為：

式中，Z_net為原始的阻抗矩陣，Z_net，n+1和Z_n+1，net為虛擬節點和電網節點的互阻抗，Z_n+1，n+1為虛擬節點的自阻抗；

所述的步驟20)具體包括：

201)包括：以監測點序電壓表示其余節點的序電壓，以節點m為例，故障時節點k的暫降序電壓可表示為

式中，f為故障節點，為節點k和節點f之間的正序互阻抗，為節點k和節點f之間的負序互阻抗，為節點k和節點f之間的零序互阻抗，為正序故障電流，為負序故障電流，為零序故障電流，為監測點k的故障前電壓，根據監測點k的序電壓方程代替故障電流，可得到節點m的各序暫降電壓，表示為：

式中，為節點m和節點f之間的正序互阻抗，為節點m和節點f之間的負序互阻抗，為節點m和節點f之間的零序互阻抗；代表節點m的零序暫降電壓，代表節點m的正序暫降電壓，代表節點m的負序暫降電壓；

步驟202)根據不同故障類型下的故障特征邊界條件，利用相序變換得到其余節點的暫降相電壓方程，具體包括：

(1)單相接地短路

系統發生單相接地故障時，故障序分量邊界條件可表示為

以A相為例，節點m的暫降相電壓可表示為

(2)兩相相間短路

系統發生兩相相間故障時，故障序分量邊界條件可表示為

節點m的A相暫降電壓可表示為

(3)兩相接地短路

系統發生兩相接地短路時，故障序分量邊界條件可表示為

節點m的A相暫降電壓表達式與式(10)類似；

(4)三相短路故障

節點m的A相暫降電壓可表示為