[發(fā)明專利]一種基于PSD-BPA的故障線路嚴(yán)重程度評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911213982.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN110907754B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭宗安;傅智為;吳競;吳敏輝;陳德和;陳晶騰;姚文旭;張妍;張逸;蔣東伶;陳友恒;林立乾;陳芳;陳天鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司莆田供電公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司;福州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;李艾華

本發(fā)明公開了一種基于PSD?BPA的故障線路嚴(yán)重程度評(píng)估方法，包括：編制與BPA計(jì)算需要的潮流文件和穩(wěn)定文件格式對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的無縫對(duì)接，為本發(fā)明在實(shí)際電網(wǎng)生產(chǎn)中運(yùn)用奠定了良好的基礎(chǔ)；運(yùn)用API函數(shù)、多線程技術(shù)和C++編譯平臺(tái)編寫B(tài)PA軟件核心程序的自動(dòng)調(diào)用程序，實(shí)現(xiàn)批量故障自動(dòng)仿真，為快速而精確地仿真分析電網(wǎng)暫降風(fēng)險(xiǎn)提供了一種有效方法，可快速獲得海量的精確電壓暫降仿真結(jié)果；基于不同的故障位置、故障類型對(duì)電壓敏感節(jié)點(diǎn)的海量仿真樣本，提出一種新的電壓暫降嚴(yán)重程度實(shí)用指標(biāo)評(píng)估方法，方法綜合故障情況以及電壓暫降情況，給找出當(dāng)前網(wǎng)架中造成暫降并可能引發(fā)損失的關(guān)鍵脆弱區(qū)域提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于基于PSD-BPA的故障線路嚴(yán)重程度評(píng)估方法。

背景技術(shù)

電壓暫降(voltage sag/dip)可能發(fā)生在電力系統(tǒng)中的任何位置，發(fā)生頻率極高，定義為電壓有效值在短時(shí)間內(nèi)降到正常電壓的90％～1％(IEC定義90％～1％，IEEE定義為90％～10％)，典型持續(xù)時(shí)間為0.5周波到1分鐘，能自動(dòng)恢復(fù)的電能質(zhì)量擾動(dòng)事件。由于系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等設(shè)備負(fù)荷非線性或不對(duì)稱，加之調(diào)控手段不完善及運(yùn)行操作、外來干擾和各種故障等原因，產(chǎn)生了電網(wǎng)運(yùn)行、電力設(shè)備和供用電環(huán)節(jié)上的各種問題。因此，電壓暫降事件是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行不可避免的事件。

近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)電壓暫降十分敏感的用電設(shè)備在經(jīng)濟(jì)支柱和高精尖產(chǎn)業(yè)中大量投入使用。對(duì)于敏感用戶，往往幾個(gè)周波的電壓暫降或短時(shí)中斷都可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞或誤動(dòng)作、中斷生產(chǎn)和工作流程，造成產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備重啟時(shí)間長、延誤工期等，嚴(yán)重影響用戶的盈利水平和企業(yè)形象，相關(guān)用戶投訴數(shù)量逐年增加。

目前電網(wǎng)公司面對(duì)電壓暫降問題時(shí)存在“預(yù)防缺依據(jù)”的難題，運(yùn)維管理階段,考慮到成本和可實(shí)施性,較難從全網(wǎng)范圍內(nèi)針對(duì)少數(shù)敏感用戶的電壓暫降問題進(jìn)行大范國的網(wǎng)架改造和故障預(yù)防，需要精確定位電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行精準(zhǔn)治理，提升電網(wǎng)運(yùn)維管理水平，降低電網(wǎng)電壓暫降風(fēng)險(xiǎn)。

電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，使敏感負(fù)荷所連接的公共連接點(diǎn)(PCC)電壓下降到事先設(shè)定的電壓暫降閾值以下的故障點(diǎn)組成的區(qū)域，該區(qū)域稱為該節(jié)點(diǎn)敏感負(fù)荷的暫降域。在暫降域內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，PCC所連接的敏感負(fù)荷將會(huì)遭受電壓暫降的影響，所以暫降域經(jīng)常用于電壓暫降敏感負(fù)荷暫降脆弱區(qū)域的識(shí)別。隨機(jī)預(yù)估法被廣泛應(yīng)用于暫降域分析之中，主要有臨界距離法、故障點(diǎn)法和解析法三種，但三種方法求得的均為單一電壓暫降敏感負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的暫降閾，無法用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中存在多個(gè)電壓暫降敏感負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的情況下求取暫降域，從而得到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的電壓暫降脆弱區(qū)域。

求取電壓暫降脆弱區(qū)域離不開對(duì)電壓暫降事件的仿真和分析，而仿真出電網(wǎng)的暫態(tài)過渡過程有兩大類仿真平臺(tái)，一種是電磁暫態(tài)的仿真；一種是機(jī)電暫態(tài)的仿真。在電壓暫降的科學(xué)研究當(dāng)中多數(shù)情況下研究人員習(xí)慣用基于電磁暫態(tài)的PSCAD商業(yè)軟件進(jìn)行仿真。

但目前我國對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的仿真分析主要是對(duì)機(jī)電暫態(tài)過程的仿真，存儲(chǔ)的電網(wǎng)網(wǎng)架數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式是按照機(jī)電暫態(tài)仿真軟件的習(xí)慣進(jìn)行編排，因此使用PSCAD對(duì)電網(wǎng)網(wǎng)架的實(shí)際工程問題進(jìn)行仿真缺乏可靠的數(shù)據(jù)支撐。

此外PSCAD可通過圖形化界面識(shí)別網(wǎng)絡(luò)信息，但在仿真建模之前需要先形成準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)電氣接線圖，面對(duì)省網(wǎng)或更大的區(qū)域電網(wǎng)，其擁有眾多的母線、線路、變壓器、發(fā)電機(jī)模型，手工搭建大型網(wǎng)絡(luò)的PSCAD仿真模型，工作量極大，且難以結(jié)合設(shè)備的地理相對(duì)位置形成拓?fù)浣泳€圖，圖形在使用的過程中十分不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于PSD-BPA的故障線路嚴(yán)重程度評(píng)估方法，便于找到電網(wǎng)電壓暫降脆弱區(qū)域，得到對(duì)線路進(jìn)行治理的優(yōu)先順序，指導(dǎo)電網(wǎng)公司進(jìn)行治理工作，也可作為電網(wǎng)公司是否對(duì)某條線路進(jìn)行治理的依據(jù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：