[發明專利]一種計及零序互感影響確定短路電流的方法及系統

在審

• 申請號: 202010621122.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111965477A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃彥浩;丁平;安寧
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種計及零序互感影響確定短路電流的方法及系統，屬于電力系統技術領域。本發明方法，包括：生成故障線路及零序互感線路的集合L；獲取子矩陣Y_B的鏡像矩陣Y’；針對子矩陣Y_B，在子矩陣Y_B中加入故障和零序互感，對子矩陣Y_B進行修正；在Y’中加入故障點，并修正鏡像矩陣Y’；獲取收縮矩陣Y_S；獲取含有集合B₂中的母線的矩陣Y”；確定Y”的注入電流和集合B₂中的母線的電壓；Y”的注入電流和集合B₂中的母線的電壓，及矩陣Y_S，確定故障點電流，所述故障點電流即計及零序互感影響的短路電流。本發明能夠同時考慮線路間的零序互感、故障點，以及零序互感線路上的故障點，并且不需要直接修改系統導納矩陣Y，而獲取故障點電流。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，并且更具體地，涉及一種計及零序互感影響確定短路電流的方法及系統。

背景技術

短路故障是電力系統運行中的一種常見故障，一般是造成電力系統設備損壞、系統振蕩，以及失去穩定的直接原因或初始動因，發生短路故障時，在故障點附近的系統中會產生比正常運行電流大得多的故障電流，對相鄰的發電機組和負荷造成沖擊，對于一個電力系統，無論其規模大小，若保護和安全自動裝置設置不恰當，那么一次突如其來的短路故障可能就會造成其失去穩定并損失大量負荷，甚至全系統瓦解。自上世紀以來，世界上歷次規模較大的停電事故幾乎都與短路故障有關，短路或者是其“首發”的故障，或者是在系統運行狀態惡化的過程中推波助瀾，或者兩者兼而有之。

在系統發生不對稱短路時，對于零序網絡需要考慮線路間的零序互感。在電網中，經常會出現兩回或多回交流線相隔不遠、平行架設的情況，甚至由于輸電走廊限制，而采用同桿并架的方式走線。當交流線間距較小時，它們之間會有較明顯的磁聯系存在，對于正、負序網，由于其三相電流是對稱的，因此這種磁聯系的影響很小，可以忽略。但對于零序網，由于三相同相，這種磁聯系將會在線路上感應零序電壓，因而不能忽略。通常將這種平行交流輸電線間的零序電磁作用，稱為零序互感。

零序互感對不對稱短路電流計算結果的影響較大，特別是零序電流結果。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種計及零序互感影響確定短路電流的方法，包括：

確定電力系統電網線路故障后的故障線路及零序互感線路為待處理線路，并生成故障線路及零序互感線路的集合L；

搜索線路集合L中各條線路連接的母線，剔除重復記錄，生成母線集合B，在母線集合B中，所有所連線路均在L中的母線構成集合B₁，剩余母線構成集合B₂；

確定電力系統電網節點的導納矩陣Y，根據母線集合B確定導納矩陣Y的子矩陣Y_B，并獲取子矩陣Y_B的鏡像矩陣Y’；

針對子矩陣Y_B，在子矩陣Y_B中加入故障和零序互感，對子矩陣Y_B進行修正；

在Y’中加入故障點，并修正鏡像矩陣Y’

對修正后的子矩陣Y_B和修正后的鏡像矩陣Y’進行合并，獲取收縮矩陣Y_S；

消除收縮矩陣Y_S中集合B1中的母線及加入的故障點，獲取含有集合B₂中的母線的矩陣Y”；

根據導納矩陣Y及電力系統電網的注入電流，確定Y”的注入電流和集合B₂中的母線的電壓；