[發(fā)明專利]一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010499146.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111600301B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晨昊;王昕;李玉敦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02H3/06;H02H7/26
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取重合閘裝置的最小動(dòng)作時(shí)間；

進(jìn)行無(wú)重合閘的短路故障場(chǎng)景仿真，根據(jù)仿真軌跡設(shè)定搜索時(shí)間范圍，在搜索時(shí)間范圍大于所述最小動(dòng)作時(shí)間的前提下，根據(jù)仿真軌跡確定最優(yōu)重合閘時(shí)刻的搜索初值；

從搜索初值出發(fā)，在搜索時(shí)間范圍內(nèi)利用預(yù)先設(shè)定的暫態(tài)穩(wěn)定性重合閘時(shí)刻函數(shù)對(duì)所述最優(yōu)重合閘時(shí)刻進(jìn)行迭代搜索求解；

根據(jù)每一步迭代搜索的結(jié)果，得到重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度；當(dāng)重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度為0時(shí)，整定得到最優(yōu)重合閘時(shí)刻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，所述重合閘裝置的最小動(dòng)作時(shí)間t_r.min為：故障點(diǎn)電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度的時(shí)間T1、斷路器動(dòng)作跳閘后，重合閘裝置觸頭周圍絕緣強(qiáng)度恢復(fù)以及消弧室重新充滿油的時(shí)間T2和操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀準(zhǔn)備好再次動(dòng)作的時(shí)間T3之和。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，所述進(jìn)行無(wú)重合閘的短路故障場(chǎng)景仿真，根據(jù)仿真軌跡設(shè)定搜索時(shí)間范圍，在搜索時(shí)間范圍大于所述最小動(dòng)作時(shí)間的前提下，根據(jù)仿真軌跡確定最優(yōu)重合閘時(shí)刻的搜索初值，包括：

對(duì)電力多機(jī)系統(tǒng)，針對(duì)無(wú)重合閘的短路故障場(chǎng)景進(jìn)行數(shù)值積分；

基于擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則EEAC理論識(shí)別系統(tǒng)的主導(dǎo)分群模式，通過(guò)降維變換得到等值并簡(jiǎn)化為單機(jī)無(wú)窮大OMIB系統(tǒng)；

在搜索時(shí)間范圍大于重合閘裝置的最小動(dòng)作時(shí)間t_r.min的前提下，根據(jù)短路故障仿真軌跡進(jìn)行等值并基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)軌跡設(shè)定搜索初值的規(guī)則；通過(guò)所述搜索初值的規(guī)則確定搜索初值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，所述搜索初值的規(guī)則為：將搜索范圍限定在反擺起始時(shí)刻至反擺角速度最大時(shí)刻之間，從反擺角速度最大時(shí)刻啟動(dòng)搜索；t_r.0＝t_ω.bmax；

其中t_r.0為搜索初值，t_{ω.b max}為反擺角速度最大時(shí)刻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，所述從搜索初值出發(fā)，在搜索時(shí)間范圍內(nèi)利用預(yù)先設(shè)定的暫態(tài)穩(wěn)定性重合閘時(shí)刻函數(shù)對(duì)最優(yōu)重合閘時(shí)刻進(jìn)行迭代搜索求解，包括：

搜索初值反擺角速度的暫態(tài)穩(wěn)定性重合閘時(shí)刻函數(shù)為η＝f(t_r)；

最優(yōu)重合閘時(shí)刻滿足

所述采用牛頓法-拉弗遜方法迭代求解；迭代公式為利用穩(wěn)定性相對(duì)于重合閘時(shí)刻的二階靈敏度為負(fù)的特性識(shí)別極大值點(diǎn)，并通過(guò)小步長(zhǎng)攝動(dòng)跳出二階靈敏度為負(fù)的區(qū)間；

其中，t_r為重合閘時(shí)刻；t_r.n為第n次迭代重合閘時(shí)刻；t_r.n+1為第n+1次迭代重合閘時(shí)刻。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定方法，其特征在于，所述根據(jù)每一步迭代搜索的結(jié)果，得到重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度，當(dāng)重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度為0時(shí)，整定得到最優(yōu)重合閘時(shí)刻的方法為：

設(shè)定所述迭代搜索的終止判據(jù)為：

其中，所述ε為接近0的小數(shù)。

7.一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取模塊、第一確定模塊、計(jì)算迭代模塊和整定模塊；

所述獲取模塊用于獲取重合閘裝置的最小動(dòng)作時(shí)間；

所述第一確定模塊用于進(jìn)行無(wú)重合閘的短路故障場(chǎng)景仿真，根據(jù)仿真軌跡設(shè)定搜索時(shí)間范圍，在搜索時(shí)間范圍大于所述最小動(dòng)作時(shí)間的前提下，根據(jù)仿真軌跡確定最優(yōu)重合閘時(shí)刻的搜索初值；

所述計(jì)算迭代模塊從搜索初值出發(fā)，在搜索時(shí)間范圍內(nèi)利用預(yù)先設(shè)定的暫態(tài)穩(wěn)定性重合閘時(shí)刻函數(shù)對(duì)所述最優(yōu)重合閘時(shí)刻進(jìn)行迭代搜索求解；

所述整定模塊用于根據(jù)每一步迭代搜索的結(jié)果，得到重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度；當(dāng)重合閘時(shí)刻對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響靈敏度為0時(shí)，整定得到最優(yōu)重合閘時(shí)刻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種最優(yōu)重合閘時(shí)刻的快速整定系統(tǒng)，其特征在于，所述第一確定模塊包括積分模塊、變換模塊和設(shè)定模塊；

所述積分模塊用于對(duì)電力多機(jī)系統(tǒng)，針對(duì)無(wú)重合閘的短路故障場(chǎng)景進(jìn)行數(shù)值積分；

所述變換模塊用于基于擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則EEAC理論識(shí)別系統(tǒng)的主導(dǎo)分群模式，通過(guò)降維變換得到等值并簡(jiǎn)化為單機(jī)無(wú)窮大OMIB系統(tǒng)；

所述設(shè)定模塊用于在搜索時(shí)間范圍大于重合閘裝置的最小動(dòng)作時(shí)間t_r.min的前提下，根據(jù)短路故障仿真軌跡進(jìn)行等值并基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)軌跡設(shè)定搜索初值的規(guī)則；通過(guò)所述搜索初值的規(guī)則確定搜索初值。