專利名稱：供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護的整定計算，尤其涉及一種供電分析與運行方式相 結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法。
背景技術(shù)：
在目前的繼電保護整定計算領(lǐng)域，一般采用先建立物理模型，再設(shè)置運行方式的 方法來建立電網(wǎng)的運行時模型，并基于此進行整定計算。對于大多數(shù)輻射性電網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò) 雖然是環(huán)網(wǎng)架設(shè)，但實際為開環(huán)運行。為計算各電源點分別供電時的整定參數(shù)，計算人員需 要針對每個電源點的供電情況設(shè)置不同的運行方式，這導(dǎo)致了運行方式繁多、難以管理、參 數(shù)整合困難的問題。另一方面，目前大多數(shù)地區(qū)級和縣級電網(wǎng)都采用環(huán)網(wǎng)架設(shè)、開環(huán)運行的運行方式。 在整定計算時，需要考慮不同電源點單獨供電(其它電源點停供)的情況，分別計算其運行 參數(shù)。在傳統(tǒng)整定方案中，為了滿足這一需要，整定人員必須根據(jù)每個電源點的輻射范圍， 為其創(chuàng)建用于限定此局部供電網(wǎng)絡(luò)的運行方式。然后，再與原有的大、小等運行方式相結(jié) 合，衍生出針對特定電源點供電情況下的大、小運行方式。最后基于這些運行方式進行計算 (如圖1)。這種建模方式存在以下五點問題1.設(shè)置運行方式原本是出于電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性的考慮以及檢修狀態(tài)下參 數(shù)計算的要求。將這些傳統(tǒng)運行方式與用于限定局部供電網(wǎng)絡(luò)的運行方式進行組合，將導(dǎo) 致系統(tǒng)中運行方式數(shù)量的膨脹，難以管理。2.電網(wǎng)運行方式體現(xiàn)為斷路器的開合狀態(tài)以及變壓器中性點接地刀閘等元件的 運行狀態(tài)。電網(wǎng)運行方式無法直觀描述或展示一個局部供電網(wǎng)絡(luò)。3.通過設(shè)置運行方式來限定局部供電網(wǎng)絡(luò)的過程繁瑣并容易出錯。4.在僅基于運行方式計算的情況下，需要在整個電網(wǎng)的基礎(chǔ)上生成計算模型。而 原則上，只需加載相應(yīng)的局部網(wǎng)絡(luò)即可。因此這種建模方式下的計算效率也比較低下。5.在僅基于運行方式計算的情況下，計算結(jié)果包含網(wǎng)絡(luò)中所有元件的參數(shù)，但只 有電源點輻射范圍內(nèi)的元件的數(shù)據(jù)是有意義的。因此，在整合參數(shù)時，需要排除計算結(jié)果中 無意義的數(shù)據(jù)。在運行方式很多的情況下，這項工作繁瑣而容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種極大降低建立電 網(wǎng)運行時模型的難度、參數(shù)整合容易、降低建模失誤概率、提高計算效率的供電分析與運行 方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這種供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方 法包括以下步驟(1)建立物理模型；(2)建立電網(wǎng)運行時模型；(3)整定計算；其中步驟 (2)包括以下分步驟(2. 1)建立供電分析數(shù)據(jù)；(2. 2)根據(jù)供電分析數(shù)據(jù)和運行方式數(shù)據(jù)
建立計算模型。
此方法根據(jù)電源點的供電范圍和供電路徑先限定一個局部供電網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上 應(yīng)用傳統(tǒng)的運行方式得到電網(wǎng)運行時模型。此方法能夠極大降低建立電網(wǎng)運行時模型的難 度，并能在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時提供更強的建模信息的可繼承性，減輕了電網(wǎng)整定計算工作人 員的工作負(fù)擔(dān)，降低了其建模失誤的概率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的示意圖；圖2為本發(fā)明的模型建立方法的示意圖；圖3為步驟(2. 1)的流程圖；圖4為步驟(2. 2)的流程圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。本方案的基本思想是將運行方式的角色進行分解，讓運行方式回歸其傳統(tǒng)作用和 角色；而電源點的供電范圍則通過供電分析功能來分析和描述。在供電分析功能中，將整個電網(wǎng)抽象為一個以廠站為節(jié)點，以站間線為邊的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)。其中節(jié)點分兩種，一種是代表中調(diào)等值點的電源點廠站，另一種是普通的廠站；而一 條邊則可能代表一條站間線或一對站間雙回線。每個電源點的每種可能的供電情況(向哪些廠站供電、由哪些線路供電)由一個 供電方案表示。供電方案包含電源點、受供廠站以及供電線路等信息。為達到開環(huán)運行的目的，對每個供電方案，可針對其中存在的環(huán)路，設(shè)置開環(huán)方 案。一個開環(huán)方案指定了在運行時，供電方案中的哪些供電路徑應(yīng)被斷開。在計算時，通過結(jié)合供電方案、開環(huán)方案和傳統(tǒng)的運行方式，就可以得到一個某方 式下某特定電源點單獨供電時的電網(wǎng)運行時模型(如圖2)。建立供電分析數(shù)據(jù)的步驟如圖3所示，包括以下分步驟(2. 1. 1)根據(jù)物理模型的數(shù)據(jù)建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型；(2. 1.2)建立供電方案；(2. 1. 3)判斷是否建立開環(huán)方案，如果是則執(zhí)行步驟(2. 1. 4)，如果否則執(zhí)行步驟 (2. 1. 5)；(2. 1. 4)建立開環(huán)方案；(2. 1.5)結(jié)束。其中建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型時，電壓等級大于等于閥值的廠站識別為電源點，小于等 于閥值的廠站識別為受供廠站。閥值由用戶根據(jù)電力公司上下級單位對電網(wǎng)管理的分工而定。其中建立供電方案時，根據(jù)以下原則確定電源點供電范圍一、避免轉(zhuǎn)供，即電源 點不向別的電源點供電；二、不從低電壓等級廠站向高電壓等級廠站供電；三、從電源點到 供電范圍中任意廠站的最短供電路徑應(yīng)小于等于某一有限值，此有限值由用戶根據(jù)實際情 況決定。另外，電源點、受供廠站間的所有路徑識別為供電路徑。其中建立開環(huán)方案時，根據(jù)圖論的回路分析算法檢查供電方案中的回路。
根據(jù)供電分析和運行方式進行計算的步驟如圖4所示，其包括以下分步驟(2. 2. 1)指定供電方案，并在供電方案中包含環(huán)路時指定開環(huán)方案，取供電方案中 的所有節(jié)點和路徑，再排除開環(huán)方案中的路徑，得到一個局部供電網(wǎng)絡(luò)；(2. 2. 2)根據(jù)運行方式，設(shè)置局部供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的元件的運行狀態(tài)和參數(shù)，生成計算 模型。與傳統(tǒng)的方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.將限定電源點供電范圍的功能從運行方式中剝離，使運行方式的角色更加清 晰，同時也減少了其數(shù)量，易于管理；2.使用供電方案來描述一個局部供電網(wǎng)絡(luò)，比運行方式更加直觀；3.得益于供電方案和開環(huán)方案的本身數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合一些自動化分析功能， 使用供電分析來限定電源點供電范圍和供電路徑比設(shè)置運行方式更加簡便和準(zhǔn)確，并且更 容易維護；4.在計算時，可以根據(jù)供電方案的數(shù)據(jù)內(nèi)容僅加載相應(yīng)的局部電網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上 結(jié)合運行方式生成的計算模型更小，計算效率更高。5.基于每個供電方案計算所得的結(jié)果中僅包含方案對應(yīng)局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)元件的參數(shù)， 進行參數(shù)整合時，無需排除無意義的數(shù)據(jù)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依 據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明 技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法，包括以下步驟(1)建立物理模型；(2)建立電網(wǎng)運行時模型；(3)整定計算；其特征在于步驟(2)包括以下分步驟(2.1)建立供電分析數(shù)據(jù)；(2.2)根據(jù)供電分析數(shù)據(jù)和運行方式數(shù)據(jù)建立計算模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法，其 特征在于，所述步驟(2. 1)包括以下分步驟(2. 1. 1)根據(jù)物理模型的數(shù)據(jù)建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型； (2.1.2)建立供電方案；(2. 1. 3)判斷是否建立開環(huán)方案，如果是則執(zhí)行步驟(2. 1. 4)，如果否則執(zhí)行步驟 (2. 1. 5)；(2. 1. 4)建立開環(huán)方案； (2. 1.5)結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法，其 特征在于，所述步驟(2. 2)包括以下分步驟(2. 2. 1)指定供電方案，并在供電方案中包含環(huán)路時指定開環(huán)方案，取供電方案中的所 有節(jié)點和路徑，再排除開環(huán)方案中的路徑，得到一個局部供電網(wǎng)絡(luò)；(2. 2. 2)根據(jù)運行方式，設(shè)置局部供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的元件的運行狀態(tài)和參數(shù)，生成計算模型。
全文摘要
公開了一種供電分析與運行方式相結(jié)合的電網(wǎng)運行時模型建立方法，包括以下步驟(1)建立物理模型；(2)建立電網(wǎng)運行時模型；(3)整定計算；其中步驟(2)包括以下分步驟(2.1)建立供電分析數(shù)據(jù)；(2.2)根據(jù)供電分析數(shù)據(jù)和運行方式數(shù)據(jù)建立計算模型。該方法極大降低建立電網(wǎng)運行時模型的難度、參數(shù)整合容易、降低建模失誤概率、提高計算效率。
文檔編號H02J3/00GK101860027SQ20101019450
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者仇向東, 夏蕓, 張永浩, 龔仁敏 申請人:北京中恒博瑞數(shù)字電力科技有限公司