[发明专利]基于支路重要度的继电保护在线校核顺序排序方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对电力系统网路中继电保护进行重要度排序的方法，具体为基于支路重要度的继电保护在线校核顺序排序方法。

背景技术

随着电网复杂化的发展，为保障电网的安全稳定运行，电力系统继电保护装置作为电网发生故障时的第一道安全防线，能准确动作至关重要。国内外的大量实例也证明，很多大面积停电的电力系统事故都与继电保护的不正确动作有着直接或者间接的关系。因此，提出一种在线校核保护装置的有效方法就显得极其迫切与重要。

在线校核是根据能量管理系统(EMS)和数据采集与监控系统(SCADA)采集电力系统的实时数据(包括系统拓扑结构、运行方式、保护配置定值等)，实时校核保护性能，在线校核的重点是线路保护的校核，美中不足是保护在线校核顺序是随机校核，存在盲目性。

目前，国内外对保护定值校核顺序的研究很少，现有的保护在线校核顺序的方法有从保护装置不正常动作的风险后果来判定,本末倒置的忽略了被保护线路的重要性，慕宗江，徐岩，仇向东等在《电力自动化设备》上2014年第2期发表的“基于潮流熵的继电保护定值在线校核评估方法”根据支路抗冲击能力和开断后果定义支路潮流熵，以此作为保护装置重要性；王涛，王兴武等在《电力自动化设备》上2013年第7期发表的“基于概率及结构重要度的电力系统事故链模型与仿真”同时考虑事故概率重要度和支路结构重要度，综合评价了支路保护重要度。上述文献指标计算需进行潮流计算，计算复杂、计算量大，在应用过程中很难满足在线校核的时限要求。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了基于支路重要度的继电保护在线校核顺序排序方法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：基于支路重要度的继电保护在线校核顺序方法，包括以下步骤：

步骤一：确定发电机-支路功率分布因子和负荷-支路功率分布因子：网络中发电机G_k发出的功率网络中节点i端流入支路ij中的且由发电机G_k提供的功率为i,j＝1,2...,n，本发明提出支路ij的发电机-支路功率分布因子为：其物理意义是发电机G_k向支路ij提供的功率占发电机G_k发电量的比值，现有的交流功率分布因子的计算都得使用潮流计算，该功率分布因子计算公式只用到阻抗和导纳矩阵，即系统基本参数，无需潮流计算，负荷load_m需要功率节点i端流入支路ij中的且最终流入负荷load_m的功率负荷-支路功率分布因子：其中U_k、U_i、U_m为节点电压，电力系统正常运行时各节点电压近似等于额定电压值，y_ij为节点导纳矩阵对应元素，x_km、x_ki、x_kj、x_mi、x_mj为节点阻抗矩阵对应元素，为第m个发电机的电流,第k个发电机的电流,为第a个负荷的电流,第m个负荷的电流,q为发电机数，f为负荷节点数，n为系统节点数，所有物理量均为标幺值；

步骤二：通过发电机-支路功率分布因子和机组发电量确定支路功率：支路ij的总传输功率等于网络中各个发电机对其提供功率的叠加，即：

步骤三：根据步骤二计算出的支路功率确定支路-负荷功率分布因子：支路ij流入负荷load_m的分布功率为负荷load_m的总负荷量，为负荷load_m的负荷-支路功率分布因子，支路ij的支路-负荷功率分布因子是支路ij流入负荷load_m的分布功率占其总传输功率的比例：即

步骤四：根据支路-负荷功率分布因子确定发电机-负荷对功率分布因子：设定发电负荷对(G_k,load_m)在支路ij上的发电机-负荷对功率分布因子为F_ij(k→m)，即支路ij的功率中由发电机G_k提供的且最终流入负荷load_m的功率占支路ij总传输功率的比值：

步骤五：确定支路的结构重要度因子：设定为支路ij传输功率上限，为支路ij总传输功率，G为系统发电机集合，L为系统负荷集合，则支路ij的结构重要度