一種變電站仿真潮流計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種變電站仿真潮流計(jì)算方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電站監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試、驗(yàn)收過(guò)程中，需要潮流數(shù)據(jù)檢驗(yàn)畫面刷新、組態(tài)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 等功能，通常有兩種測(cè)試方法。第一種方法是通過(guò)測(cè)試儀給測(cè)控裝置接入電壓、電流模擬 量；當(dāng)裝置較多時(shí)，需要逐個(gè)裝置接線，調(diào)試工作量大；其次，每次只能給其中的幾個(gè)裝置 接入模擬量，不能同時(shí)檢測(cè)全站的遙測(cè)數(shù)據(jù)刷新情況；第二種方法是通過(guò)模擬設(shè)備與監(jiān)控 系統(tǒng)通訊，上送電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，但運(yùn)種方法所產(chǎn)生的潮流數(shù)據(jù)往往是隨機(jī)數(shù)，數(shù)據(jù) 間無(wú)關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)變化隨機(jī)性較大，不符合變電站運(yùn)行過(guò)程中的潮流數(shù)據(jù)特征，無(wú)法全面的 校驗(yàn)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能。
[0003] 潮流數(shù)據(jù)也是變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中必不可少的一部分，符合變電站運(yùn)行特征的 潮流數(shù)據(jù)能逼真的模擬變電站潮流變化場(chǎng)景，增強(qiáng)培訓(xùn)效果；培訓(xùn)過(guò)程中的斷路器操作、故 障后保護(hù)動(dòng)作等開關(guān)變位后的潮流相應(yīng)隨之改變，運(yùn)都需要有依據(jù)接線形式和運(yùn)行方式變 化而動(dòng)態(tài)的潮流計(jì)算。
[0004] 目前的潮流計(jì)算是面向電網(wǎng)的潮流計(jì)算，需要電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各線路的阻抗參 數(shù)，計(jì)算過(guò)程中將變電站看作電網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算出的潮流數(shù)據(jù)都是電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的潮流 數(shù)據(jù)。而變電站內(nèi)的潮流計(jì)算可W看作是零阻抗的潮流計(jì)算，變電站線路眾多，運(yùn)行方式多 變，現(xiàn)有面向電網(wǎng)的潮流計(jì)算方法無(wú)法滿足站內(nèi)潮流計(jì)算要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種變電站仿真潮流計(jì)算方法，W實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)仿真潮流 的計(jì)算。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種變電站仿真潮流計(jì)算方法，該計(jì)算方法包 括W下步驟：
[0007] 1)獲取變電站內(nèi)一次設(shè)備信息和一次設(shè)備拓?fù)溥B接關(guān)系；
[0008] 2)根據(jù)一次設(shè)備拓?fù)溥B接關(guān)系和開關(guān)狀態(tài)生成拓?fù)鋶u信息；
[0009] 3)W功率平衡為基礎(chǔ)，建立功率平衡表達(dá)式，結(jié)合拓?fù)鋶u內(nèi)電源線路功率值、負(fù)荷 線路負(fù)荷比例和潮流方向計(jì)算各線路的有功功率、無(wú)功功率、功率因素，結(jié)合拓?fù)鋶u所處的 電壓等級(jí)計(jì)算相電流；
[0010]4)在開關(guān)變位后或電源線路潮流改變時(shí)重復(fù)步驟1)-3)，對(duì)變電站的潮流進(jìn)行重 新計(jì)算。
[0011] 所述拓?fù)鋶u指相連接的一次設(shè)備集合，拓?fù)鋶u中W母線為中屯、，將母線看作各線 路連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于母線并列運(yùn)行方式，母聯(lián)開關(guān)所連接的母線合并成一個(gè)節(jié)點(diǎn)；對(duì)于母線分 列運(yùn)行方式，母聯(lián)開關(guān)所連接的母線各自作為獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)。
[0012] 所述步驟3)的潮流計(jì)算過(guò)程中，當(dāng)主變并列運(yùn)行時(shí)，主變間的功率按照主變?nèi)萘?比例分配；當(dāng)主變分列運(yùn)行時(shí)，各自獨(dú)立計(jì)算。
[0013] 所述步驟3)的潮流計(jì)算過(guò)程中，對(duì)于變壓器，功率損耗認(rèn)為為0,主變各側(cè)功率滿 足功率平衡要求；對(duì)于雙繞組變壓器，主變一側(cè)的功率計(jì)算完成后，另一側(cè)功率值設(shè)置為已 計(jì)算側(cè)的功率值，符號(hào)相反；對(duì)于=繞組變壓器，計(jì)算完兩側(cè)的功率后，根據(jù)功率平衡計(jì)算 第=側(cè)的功率。
[0014] 所述步驟3)的潮流計(jì)算過(guò)程中，母聯(lián)處于合位時(shí)，通過(guò)計(jì)算母聯(lián)所連接的其中一 段母線上的線路功率和計(jì)算母聯(lián)斷路器的功率；對(duì)于3/2接線，每串上的斷路器電流按照 基爾霍夫電流定律計(jì)算。
[0015] 所述步驟1)中一次設(shè)備拓?fù)溥B接關(guān)系是通過(guò)圖形組態(tài)工具生成的一次設(shè)備拓?fù)?信息，每條拓?fù)湫畔⑹且粋€(gè)節(jié)點(diǎn)信息，包括該節(jié)點(diǎn)所連接的一次設(shè)備ID和端子號(hào)。
[0016] 所述步驟1)中的一次設(shè)備信息包括一次設(shè)備ID號(hào)、一次設(shè)備類型和一次設(shè)備關(guān) 聯(lián)的潮流數(shù)據(jù)。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首先讀取變電站內(nèi)一次設(shè)備信息和拓?fù)潢P(guān)系信息， 然后根據(jù)一次設(shè)備信息和拓?fù)潢P(guān)系生成拓?fù)鋶u信息；最后根據(jù)功率平衡計(jì)算拓?fù)鋶u內(nèi)一次 設(shè)備的潮流數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過(guò)識(shí)別母線的接線方式與運(yùn)行方式，根據(jù)變電站的拓?fù)溥B接關(guān) 系，在每個(gè)拓?fù)鋶u內(nèi)根據(jù)功率平衡計(jì)算島內(nèi)的各線路的功率、功率因素、相電流；對(duì)于母聯(lián) 運(yùn)行、主變并列運(yùn)行等運(yùn)行方式下的潮流也做了相應(yīng)計(jì)算，符合變電站潮流數(shù)據(jù)特征，為變 電站監(jiān)控系統(tǒng)或仿真培訓(xùn)系統(tǒng)提供了潮流數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明變電站仿真潮流計(jì)算方法的總體流程圖；
[0019] 圖2是潮流計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021] 1.讀取一次設(shè)備信息，對(duì)不同類型的設(shè)備根據(jù)其特征讀取相關(guān)信息.
[0022] 一次設(shè)備信息包括設(shè)備ID號(hào)、設(shè)備類型、設(shè)備關(guān)聯(lián)的潮流數(shù)據(jù)；設(shè)備類型指不同 連接方式下的開關(guān)類型、刀閩類型，能夠反應(yīng)接線特征。例如：對(duì)于雙母線接線形式，隔離刀 閩類型包括出線側(cè)刀閩、I母隔離刀閩，II母隔離刀閩；對(duì)于斷路器分為普通斷路器、母聯(lián) 斷路器，3/2接線I母斷路器，3/2接線聯(lián)絡(luò)斷路器，3/2接線II母斷路器等；一次設(shè)備信息 用于不同接線形式和運(yùn)行方式的自動(dòng)識(shí)別和計(jì)算。一次設(shè)備信息由建模工具完成，存儲(chǔ)于 數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0023] 2.讀取全站一次設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系信息。
[0024] 一次設(shè)備拓?fù)溥B接關(guān)系是通過(guò)圖形組態(tài)工具生成的一次設(shè)備拓?fù)鋽?shù)據(jù)信息，每 條拓?fù)湫畔⑹且粋€(gè)節(jié)點(diǎn)信息，包括該節(jié)點(diǎn)所連接的一次設(shè)備ID號(hào)和端子號(hào)。 陽(yáng)0巧]3.根據(jù)一次設(shè)備信息和拓?fù)潢P(guān)系生成拓?fù)鋶u信息。
[00%] 拓?fù)鋶u指相連接的一次設(shè)備集合，拓?fù)鋶u中W母線為中屯、，將母線看作各線路 (包括主變一側(cè)）連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于母線并列運(yùn)行（母聯(lián)開關(guān)處于合位）方式，母聯(lián)開關(guān)所連 接的母線合并成一個(gè)節(jié)點(diǎn)；對(duì)于母線分列運(yùn)行（母聯(lián)開關(guān)處于分位）方式，母聯(lián)開關(guān)所連接 的母線各自作為獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)拓?fù)鋶u是W母線為連接節(jié)點(diǎn)的各線路的集合，各線路的 開關(guān)均處于合位。對(duì)于有母聯(lián)斷路器的母線，如果母聯(lián)斷路器處于合位，與母聯(lián)斷路器連接 的母線合并成一條母線；母聯(lián)斷路器處于分位，各母線獨(dú)立計(jì)算；對(duì)于斷路器處于分位的 線路，該線路的潮流數(shù)據(jù)中除電壓外均為0。
[0027] 3.根據(jù)功率平衡計(jì)算拓?fù)鋶u內(nèi)的潮流數(shù)據(jù)。
[0028] 拓?fù)鋶u內(nèi)潮流計(jì)算W功率平衡為基礎(chǔ)，建立功率平衡表達(dá)式，結(jié)合拓?fù)鋶u內(nèi)的已 知條件（電源線路功率值、負(fù)荷線路負(fù)荷比例和潮流方向）計(jì)算各線路的有功功率、無(wú)功功 率、功率因素；結(jié)合拓?fù)鋶u所處的電壓等級(jí)可W計(jì)算相電流。
[0029] 在進(jìn)行潮流計(jì)算