[發明專利]一種基于網絡傳播特性的電壓暫降隨機預估方法

有效

• 申請號: 201811372775.6
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109494720B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 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: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張偉

1.一種基于網絡傳播特性的電壓暫降隨機預估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟10)通過穩態潮流計算獲得配電網系統中各節點故障前電壓，根據故障位置搜索電壓暫降的故障及非故障傳播路徑；

步驟20)結合電壓暫降經配電線路和變壓器的傳遞矩陣，提取電壓暫降在故障和非故障路徑的傳播特性；

步驟30)利用穩態電壓分布修正阻抗傳遞矩陣，建立故障源至負荷端的配電網電壓暫降傳播特性方程；所建立的暫降電壓方程為故障位置的一次函數；

步驟40)根據敏感負荷電壓閾值，利用傳播特性方程求解電壓暫降凹陷域，結合線路故障率預估敏感負荷的電壓暫降期望頻次。

2.根據權利要求1所述的基于網絡傳播特性的電壓暫降隨機預估方法，其特征在于，所述的步驟10)包括：

步驟101)利用穩態潮流計算得到配電網系統中各節點的故障前相電壓：

步驟102)將電源節點稱為父根節點，配網中其余支路的公共連接點稱為子根節點，由根節點引出的支路稱為分支,電壓暫降傳播路徑搜索原則如下：

(1)從父根節點開始搜索，以電壓最快下降為導向，搜索同一子根節點的最低電壓分支，將其視為故障路徑上節點；

(2)搜索過程中，以確認在故障路徑上的子根節點的最低電壓分支為新的搜索始端，逐層向下搜索，直至故障節點，從而完成故障路徑搜索；

(3)除故障路徑外，配網中其余支路稱為非故障路徑，將各非故障路徑與故障路徑的公共連接點視為電壓暫降在非故障路徑上傳播的起始點。

3.根據權利要求2所述的基于網絡傳播特性的電壓暫降隨機預估方法，其特征在于，所述的步驟20)包括：

步驟201)推導暫降相電壓經變壓器的傳遞矩陣，根據零序分量的傳播規律，不同類型變壓器的傳遞矩陣T表示如下:

類型一：兩側相電壓標幺值相等，如Y0/Y0接線變壓器，其傳遞矩陣為：

類型二：一側產生零序分量，但無法在另一側流通，如Y0/Y接線變壓器，其傳遞矩陣為：

類型三：一側產生零序分量，在另一側形成環流，如Y/Δ接線變壓器，其傳遞矩陣為：

步驟202)根據分壓模型和相序變換得到暫降相電壓在非故障路徑上的傳播特性，相序變換矩陣為

式中，a＝e^j120°為計算因子，暫降相電壓在配電線路上的阻抗分壓特性可表示為

式中，U_1,A^f為非故障路徑首端的A相暫降電壓，U_1,B^f為非故障路徑首端的B相暫降電壓，U_1,C^f為非故障路徑首端的C相暫降電壓；U_i,A^f為非故障路徑上節點i的A相暫降電壓，U_i,B^f為非故障路徑上節點i的B相暫降電壓，U_i,C^f為非故障路徑上節點i的C相暫降電壓；Z_i⁽⁰⁾為節點i至非故障路徑末端的零序等效阻抗，Z_i⁽¹⁾為節點i至非故障路徑末端的正序等效阻抗，Z_i⁽²⁾為節點i至非故障路徑末端的負序等效阻抗；Z₁⁽⁰⁾為非故障路徑全線的零序等效阻抗，Z₁⁽¹⁾為非故障路徑全線的正序等效阻抗，Z₁⁽²⁾為非故障路徑全線的負序等效阻抗；

步驟203)根據不同短路故障下的邊界條件，利用對稱分量法得到暫降電壓在故障線路上的傳播特性，可表示為：

單相接地短路,其中A相為故障相

兩相相間短路，其中BC相為故障相

兩相接地短路，其中BC相為故障相

三相短路故障

式中，Z_F0為故障路徑上待求節點至故障點間的線路等效零序阻抗，Z_F1為故障路徑上待求節點至故障點間的線路等效正序阻抗，Z_F2為故障路徑上待求節點至故障點間的線路等效負序阻抗；Z_S0為故障路徑上待求節點至電源節點間的線路等效零序阻抗，Z_S1為故障路徑上待求節點至電源節點間的線路等效正序阻抗，Z_S2為故障路徑上待求節點至電源節點間的線路等效負序阻抗。