[发明专利]一种基于追溯的短路电流分析限制方法

说明书

技术领域

本发明提出一种基于追溯的短路电流分析限制方法，属于大型互联电力系统的创新技术。

技术背景

随着电力系统规模的扩大，系统电网功率不断增大，短路电流水平也相应增加，电力系统安全稳定性问题越来越重要。同时给电网内各种电器设备,如断路器、变压器、互感器以及变电站的母线、构架、导线和支承瓷瓶等提出了更苛刻的要求,因此,限制电力系统短路电流成为一个亟待解决的问题。

就广东省来看，近年来广东电网统调负荷一直持续高速发展,电源和电网结构随之迅速加强。广东500kV电网5年间以翻倍的速度发展,且500kV枢纽变电所接线集中,主变台数多,因而短路电流水平较高。同时,500kV电网的绝对结构比较薄弱,与220kV电网之间存在部分弱电磁环网,一方面限制了500kV电网的受电能力,另一方面也导致相关厂站的短路容量增加至危及设备安全的程度。

限制短路电流的措施可以从电网结构、系统运行方式和设备性能三方面考虑。短路电流超标又分个别地点的超标和区域性短路电流紧张。对于前者采取针对性的措施较为容易解决；对于后者，可能会在电网结构发生重大变化、主力电源接入或者目标网架规划研究中出现，传统的方法是直接在短路电流高的站点近区采取措施，短路电流限制效果和措施的合理性难以保证，实际上需要追溯短路电流，甚至直至电源侧，以明晰地了解短路电流的构成，再采取更为综合、合理的措施。

发明内容

本发明的目的在于提出一种物理概念明确、工程实现方便的基于追溯的短路电流分析限制方法。本发明提出的方法，追溯短路电流直至电源侧，明晰地了解短路电流的构成，通过分析其他站点与之短路电流的相关性，针对关键站点采取针对有效的措施，方法目的明确，可以用于对大电网复杂短路电流限制问题的分析和措施选择。

本发明的基于追溯的短路电流分析限制方法，包括如下步骤：

1）进行电网全开机方式下的短路电流测算；

2）绘制短路电流高的站点的短路电流追踪图；

3）对短路电流高的站点i，通过站点j与之的短路电流相关系数（定义为站点i的短路电流追踪图中得到的通过站点j的短路电流占站点i短路电流的比例），分析其他站点j与之短路电流的相关性

4）通过短路电流的相关性找出需要采取措施的几个关键站点；

5）对关键站点按短路电流大小进行排序；

6）根据短路电流相关系数，以及系统风险、网络损耗、潮流控制等综合考虑，确定合适的限制短路电流措施实施的地点和大小；

7）重新计算系统各点的短路电流，重新对下一个短路电流过大的关键站点采取措施，重复步骤5）、6），若没有短路电流过大站点，结束。

上述短路电流相关系数指标根据站点的短路电流追踪图，可以分析其他站点与之短路电流的相关性，分析各点对该站点短路电流的贡献度，为后面选取短路电流措施提供依据。

上述短路电流限制的关键站点指标综合考虑了短路电流超标或接近限值是区域性的，而采取针对关键站点的限制短路电流措施，即可能有效解决区域短路电流过大的问题，避免短路电流采取措施效果不明显或者不够全面的问题。

上述短路电流限制措施的地点和大小选择方面考虑了短路电流追踪计算得到的短路电流相关性。

短路电流超标分为个别站点的超标和区域性短路电流紧张。目前，对于前者采取针对性的措施较为容易解决；对于后者，可能会在电网结构发生重大变化、主力电源接入、负荷密度增长区域电网整体短路电流紧张、或者目标网架规划研究中出现，传统的方法是直接在短路电流高的站点近区采取措施，短路电流限制效果和措施的合理性难以保证。本发明提出一种基于电网短路电流追溯的分析限制短路电流的方法，追溯短路电流直至电源侧，首先明晰地了解短路电流的构成，明确短路电流的方向，这样就可以分析其他站点与之短路电流的相关性，区分出要采取措施的关键站点，针对关键站点采取针对有效的措施，方法目的明确，工程实现方便，可以用于对大电网复杂短路电流限制问题的分析和措施选择。

附图说明

图1是本发明方法应用的流程图。

具体实施方式

参照附图1，对本方法的应用进行详细描述：本发明的技术方案包括如下步骤：

1）进行电网全开机方式下的短路电流测算，对短路电流进行排序，得到短路电流超标或逼近断路器遮断容量的站点（如90%断路器遮断容量）的集合。

2）以PSS/E软件中的短路电流追踪功能为基础，绘制短路电流高的站点短路电流追踪图。