供电分析与运行方式相结合的电网运行时模型建立方法

摘要

公开了一种供电分析与运行方式相结合的电网运行时模型建立方法，包括以下步骤：(1)建立物理模型；(2)建立电网运行时模型；(3)整定计算；其中步骤(2)包括以下分步骤：(2.1)建立供电分析数据；(2.2)根据供电分析数据和运行方式数据建立计算模型。该方法极大降低建立电网运行时模型的难度、参数整合容易、降低建模失误概率、提高计算效率。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护的整定计算，尤其涉及一种供电分析与运行方式相结合的电网运行时模型建立方法。

背景技术

在目前的继电保护整定计算领域，一般采用先建立物理模型，再设置运行方式的方法来建立电网的运行时模型，并基于此进行整定计算。对于大多数辐射性电网来说，网络虽然是环网架设，但实际为开环运行。为计算各电源点分别供电时的整定参数，计算人员需要针对每个电源点的供电情况设置不同的运行方式，这导致了运行方式繁多、难以管理、参数整合困难的问题。

另一方面，目前大多数地区级和县级电网都采用环网架设、开环运行的运行方式。在整定计算时，需要考虑不同电源点单独供电(其它电源点停供)的情况，分别计算其运行参数。在传统整定方案中，为了满足这一需要，整定人员必须根据每个电源点的辐射范围，为其创建用于限定此局部供电网络的运行方式。然后，再与原有的大、小等运行方式相结合，衍生出针对特定电源点供电情况下的大、小运行方式。最后基于这些运行方式进行计算(如图1)。这种建模方式存在以下五点问题：

1.设置运行方式原本是出于电网运行的安全性、经济性的考虑以及检修状态下参数计算的要求。将这些传统运行方式与用于限定局部供电网络的运行方式进行组合，将导致系统中运行方式数量的膨胀，难以管理。

2.电网运行方式体现为断路器的开合状态以及变压器中性点接地刀闸等元件的运行状态。电网运行方式无法直观描述或展示一个局部供电网络。

3.通过设置运行方式来限定局部供电网络的过程繁琐并容易出错。

4.在仅基于运行方式计算的情况下，需要在整个电网的基础上生成计算模型。而原则上，只需加载相应的局部网络即可。因此这种建模方式下的计算效率也比较低下。

5.在仅基于运行方式计算的情况下，计算结果包含网络中所有元件的参数，但只有电源点辐射范围内的元件的数据是有意义的。因此，在整合参数时，需要排除计算结果中无意义的数据。在运行方式很多的情况下，这项工作繁琐而容易出错。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种极大降低建立电网运行时模型的难度、参数整合容易、降低建模失误概率、提高计算效率的供电分析与运行方式相结合的电网运行时模型建立方法。

本发明的技术方案是：这种供电分析与运行方式相结合的电网运行时模型建立方法包括以下步骤：(1)建立物理模型；(2)建立电网运行时模型；(3)整定计算；其中步骤(2)包括以下分步骤：(2.1)建立供电分析数据；(2.2)根据供电分析数据和运行方式数据建立计算模型。

此方法根据电源点的供电范围和供电路径先限定一个局部供电网络，在此基础上应用传统的运行方式得到电网运行时模型。此方法能够极大降低建立电网运行时模型的难度，并能在电网结构变化时提供更强的建模信息的可继承性，减轻了电网整定计算工作人员的工作负担，降低了其建模失误的概率。

附图说明

图1为现有技术的示意图；

图2为本发明的模型建立方法的示意图；

图3为步骤(2.1)的流程图；

图4为步骤(2.2)的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本方案的基本思想是将运行方式的角色进行分解，让运行方式回归其传统作用和角色；而电源点的供电范围则通过供电分析功能来分析和描述。

在供电分析功能中，将整个电网抽象为一个以厂站为节点，以站间线为边的网络结构。其中节点分两种，一种是代表中调等值点的电源点厂站，另一种是普通的厂站；而一条边则可能代表一条站间线或一对站间双回线。

每个电源点的每种可能的供电情况(向哪些厂站供电、由哪些线路供电)由一个供电方案表示。供电方案包含电源点、受供厂站以及供电线路等信息。

为达到开环运行的目的，对每个供电方案，可针对其中存在的环路，设置开环方案。一个开环方案指定了在运行时，供电方案中的哪些供电路径应被断开。

在计算时，通过结合供电方案、开环方案和传统的运行方式，就可以得到一个某方式下某特定电源点单独供电时的电网运行时模型(如图2)。

建立供电分析数据的步骤如图3所示，包括以下分步骤：

(2.1.1)根据物理模型的数据建立电网结构模型；

(2.1.2)建立供电方案；

(2.1.3)判断是否建立开环方案，如果是则执行步骤(2.1.4)，如果否则执行步骤(2.1.5)；

(2.1.4)建立开环方案；

(2.1.5)结束。

其中建立电网结构模型时，电压等级大于等于阀值的厂站识别为电源点，小于等于阀值的厂站识别为受供厂站。阀值由用户根据电力公司上下级单位对电网管理的分工而定。

其中建立供电方案时，根据以下原则确定电源点供电范围：一、避免转供，即电源点不向别的电源点供电；二、不从低电压等级厂站向高电压等级厂站供电；三、从电源点到供电范围中任意厂站的最短供电路径应小于等于某一有限值，此有限值由用户根据实际情况决定。另外，电源点、受供厂站间的所有路径识别为供电路径。

其中建立开环方案时，根据图论的回路分析算法检查供电方案中的回路。

根据供电分析和运行方式进行计算的步骤如图4所示，其包括以下分步骤：

(2.2.1)指定供电方案，并在供电方案中包含环路时指定开环方案，取供电方案中的所有节点和路径，再排除开环方案中的路径，得到一个局部供电网络；

(2.2.2)根据运行方式，设置局部供电网络内的元件的运行状态和参数，生成计算模型。

与传统的方法相比，本发明具有以下优点：

1.将限定电源点供电范围的功能从运行方式中剥离，使运行方式的角色更加清晰，同时也减少了其数量，易于管理；

2.使用供电方案来描述一个局部供电网络，比运行方式更加直观；

3.得益于供电方案和开环方案的本身数据结构特点，结合一些自动化分析功能，使用供电分析来限定电源点供电范围和供电路径比设置运行方式更加简便和准确，并且更容易维护；

4.在计算时，可以根据供电方案的数据内容仅加载相应的局部电网，在此基础上结合运行方式生成的计算模型更小，计算效率更高。

5.基于每个供电方案计算所得的结果中仅包含方案对应局部网络内元件的参数，进行参数整合时，无需排除无意义的数据。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。