[发明专利]单母线分多段运行的矿井高压电网自适应整定计算方法

说明书

技术领域

本发明公开了单母线分多段运行的矿井高压电网自适应整定计算方法，属于煤矿高压供电网络整定计算领域。

背景技术

矿井高压供电系统隶属于配电网，为6kV或10kV等级。在配电网中往往存在环状网络或多电源同时供电的网络结构，而矿井高压供电系统一般使用两个电源，并且这两个电源采用分列运行方式，或者是一路使用一路备用，属于单电源开式电网，为辐射形树状网络结构。但在某些煤矿高压供电系统中存在多电源同时供电的情况，多电源一般采用分列运行方式。

本发明基于单母线分多段运行的矿井高压电网特点，提出基于网络拓扑矩阵的矿井高压电网自适应整定计算方法。该方法依据矿井高压供电系统图构造矿井高压供电系统的网络拓扑模型，能够很方便地完成单母线分多段运行的矿井高压供电系统供电网络的拓扑辨识, 并以此为基础实现矿井高压电网自适应整定计算功能。

发明内容

依据矿井高压供电系统的供电关系，生成母线节点和进线节点的关联矩阵PP，进线节点和支路节点关联矩阵Y，支路节点和母线节点的关联矩阵。针对矿井高压供电系统，以变电所母线为母线节点、以高压出线开关连接的支路作为支路节点，以进线开关作为进线节点，如果母线节点有 个，支路节点有个，进线节点有个，则依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成母线节点和进线节点的关联矩阵PP（行列，以母线节点顺序号为行号，以进线节点顺序号为列号）、Q（行列，以进线节点顺序号为行号，以支路节点顺序号为列号）和（行列，以支路节点顺序号为行号，以母线节点顺序号为列号），具体步骤如下：

（1）在生成关联矩阵PP的过程中，PP中第行第列的元素用表示，如果第行的行号对应的母线节点由第列的列号对应的进线节点供电且该进线节点对应的进线开关为合闸状态，则，否则；

（2）在生成关联矩阵Y的过程中，Y中第行第列的元素用表示，如果第行的行号对应的进线节点（该进线节点对应的进线开关为合闸状态）由第列的列号对应的支路节点供电，则，否则；

（3）在生成关联矩阵的过程中，中第行第列的元素用表示，如果第行的行号对应的支路节点由第列的列号对应的母线节点供电，则，否则。

默认情况下，矩阵元素与矩阵元素乘法运算为二进制与运算，元素与元素的加法运算为二进制或运算；依据关联矩阵PP和Y生成关联矩阵母线节点和支路节点的关联矩阵A（行列，以母线节点顺序号为行号，以支路节点顺序号为列号），；在生成关联矩阵的过程中，中第行第列的元素用表示，如果，表示第行的行号对应的母线节点由第列的列号对应的支路节点供电；如果，表示第行的行号对应的母线节点不是由第列的列号对应的支路节点供电。

默认情况下，矩阵元素与矩阵元素乘法运算为二进制与运算，元素与元素的加法运算为二进制或运算；针对矿井高压供电系统，以变电所母线为母线节点、以高压联络开关作为联络节点，如果母线节点有个，联络节点有个，则依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成母线节点和联络节点的关联矩阵（行列，以母线节点顺序号为行号，以联络节点顺序号为列号）和（行列，以联络节点顺序号为行号，以母线节点顺序号为列号），具体步骤如下：

（1）在生成关联矩阵的过程中，中第行第列的元素用表示，如果第行的行号对应的母线节点和第列的列号对应的联络节点直接相连，则，否则；

（2）在生成关联矩阵的过程中，中第行第列的元素用表示，如果第行的行号对应的联络节点和第列的列号对应的母线节点直接相连，则，否则。

默认情况下，矩阵元素与矩阵元素乘法运算为二进制与运算，元素与元素的加法运算为二进制或运算；依据联络节点上开关的开闭状态、关联矩阵和关联矩阵，生成母线节点和联络节点的关联矩阵、，以及母线节点与母线节点供电关联矩阵和，具体步骤如下：

（1）依据联络节点上开关的开闭状态，生成联络节点开关状态矩阵（行列），矩阵对角线元素分别为，，…, ；且，；在中，当第个联络开关状态合闸，则；反之，则；

（2）母线节点和联络节点的关联矩阵，；

（3）将关联矩阵和关联矩阵做乘法运算，得到原始的第1级母线节点与母线节点关联矩阵；则该矿井高压供电系统的关联矩阵；

（4）关联矩阵；

（5）如果和相同，则执行步骤（6）；否则用矩阵替换，重复执行步骤（4）；