[發(fā)明專利]一種基于Simulink仿真的配電網(wǎng)三級保護整定計算方法

有效

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• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112784382B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃錦銘;張閣文;楊海榮;劉文靜;杜文剛;張付武;張春華;賈秀麗;張鑫;王夢嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司德州市陵城區(qū)供電公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;H02H7/28;G06F111/02;G06F111/10;G06F113/04;G06F119/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

本發(fā)明提供了一種基于Simulink仿真的配電網(wǎng)三級保護整定計算方法，通過建立配電網(wǎng)“出線+分支+分界”三級繼電保護協(xié)調(diào)配合模型，明確每一級開關(guān)整定計算原則，利用Matlab回調(diào)函數(shù)令用戶輸入開關(guān)參數(shù)，并實現(xiàn)對調(diào)用的數(shù)值的計算，創(chuàng)建仿真模型生成配電網(wǎng)拓撲圖，通過判斷該開關(guān)保護定值與其上下級開關(guān)的保護定值的配合情況及故障發(fā)生時開關(guān)保護動作情況，選擇返回修改開關(guān)整定計算原則或生成相應(yīng)的算稿和定值單下發(fā)檢修工區(qū)。本發(fā)明擺脫了人工計算，避免效率下降和準確性降低，方便技術(shù)人員對計算正確性進行核算，利于后續(xù)的分析和數(shù)據(jù)的儲存。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電網(wǎng)繼電保護整定計算的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Simulink仿真的配電網(wǎng)三級保護整定計算方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)故障是造成電網(wǎng)故障停電的重要因素。近年來隨著配電網(wǎng)的建設(shè)，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，原有的配電網(wǎng)整定計算原則已經(jīng)不適應(yīng)這種變化，拒動、誤動、越級動作等情況時有發(fā)生。另外，配電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量快速增長、配電線路改造工程多導(dǎo)致參數(shù)變化頻繁等問題，使得配電網(wǎng)繼電保護整定計算、審核工作量巨大。提高配電網(wǎng)繼電保護整定計算的效率和準確率，是電力系統(tǒng)繼電保護整定計算專業(yè)當(dāng)前面臨的重要課題，亟需一種可操作的計算方法提升配電網(wǎng)故障防御能力，提高配電網(wǎng)的供電可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于Simulink仿真的配電網(wǎng)三級保護整定計算方法，包括步驟：

I）建立配電網(wǎng)“出線+分支+分界”三級繼電保護協(xié)調(diào)配合模型，明確每一級開關(guān)整定計算原則；

II）利用Matlab中的創(chuàng)建工具GUIDE進行GUI設(shè)計，創(chuàng)建用戶圖形界面；

III）編寫Matlab回調(diào)函數(shù)，使得所創(chuàng)建的用戶圖形界面完成對輸入編輯框的文本的調(diào)用、數(shù)值類型轉(zhuǎn)換，根據(jù)第I）步中的確定的整定計算原則創(chuàng)建公式，實現(xiàn)對調(diào)用的數(shù)值進行計算并將計算結(jié)果寫入文本框；

IV）向配電設(shè)備管理人員收集開關(guān)參數(shù)，按照用戶圖形界面靜態(tài)文本框的指示，將開關(guān)參數(shù)輸入到對應(yīng)編輯框，通過命令按鈕啟動回調(diào)函數(shù)對配電網(wǎng)開關(guān)進行保護定值計算，實現(xiàn)圖形用戶界面的執(zhí)行；

V）利用Simulink中的PSB電力系統(tǒng)模塊庫創(chuàng)建仿真模型，生成配電網(wǎng)拓撲圖，將第IV）步中所述配電網(wǎng)開關(guān)在拓撲圖上顯示，并自動標注第IV）步計算出的保護定值，通過編寫的回調(diào)函數(shù)計算該開關(guān)保護定值與其上下級開關(guān)的保護定值的配合情況，即定值大小是否配合、時間長短是否配合；若不配合，則返回第I）步修改開關(guān)整定計算原則；若配合，則進行下一步；

VI）通過Powergui模塊進行故障電流計算，并通過決策樹算法顯示故障發(fā)生時開關(guān)保護動作情況：若各級開關(guān)發(fā)生不正確動作情況，則返回第I）步修改開關(guān)整定計算原則，所述不正確動作包括誤動、拒動、越級動作；若開關(guān)動作均正常，能把故障隔離在最小范圍內(nèi)，即故障點上游第一個開關(guān)保護動作跳閘，其余開關(guān)正常運行，則生成相應(yīng)的算稿和定值單；

VII）將定值單下發(fā)檢修工區(qū)。

進一步的，步驟I中整定計算原則包括保護段數(shù)，每段保護的保護范圍及動作時間，與上、下級保護定值的配合系數(shù)。

進一步的，步驟II中GUI設(shè)計包括參數(shù)輸入和計算結(jié)果可視化顯示模塊。

進一步的，步驟IV中開關(guān)參數(shù)包括配電開關(guān)實際負荷、所連接母線阻抗、母線至開關(guān)導(dǎo)線長度和型號、保護CT變比。

進一步的，步驟V中修改開關(guān)整定計算原則包括調(diào)整各項計算原則的優(yōu)先級或者上下級配合系數(shù)。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：不僅擺脫人工計算，避免效率下降和準確性降低，而且能保證定值上下級配合，對故障情況進行仿真模擬，方便技術(shù)人員對計算正確性進行核算，并且利于后續(xù)的分析和數(shù)據(jù)的儲存。