[发明专利]一种基于网络传播特性的电压暂降随机预估方法

权利要求书

1.一种基于网络传播特性的电压暂降随机预估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤10)通过稳态潮流计算获得配电网系统中各节点故障前电压，根据故障位置搜索电压暂降的故障及非故障传播路径；

步骤20)结合电压暂降经配电线路和变压器的传递矩阵，提取电压暂降在故障和非故障路径的传播特性；

步骤30)利用稳态电压分布修正阻抗传递矩阵，建立故障源至负荷端的配电网电压暂降传播特性方程；所建立的暂降电压方程为故障位置的一次函数；

步骤40)根据敏感负荷电压阈值，利用传播特性方程求解电压暂降凹陷域，结合线路故障率预估敏感负荷的电压暂降期望频次。

2.根据权利要求1所述的基于网络传播特性的电压暂降随机预估方法，其特征在于，所述的步骤10)包括：

步骤101)利用稳态潮流计算得到配电网系统中各节点的故障前相电压：

步骤102)将电源节点称为父根节点，配网中其余支路的公共连接点称为子根节点，由根节点引出的支路称为分支,电压暂降传播路径搜索原则如下：

(1)从父根节点开始搜索，以电压最快下降为导向，搜索同一子根节点的最低电压分支，将其视为故障路径上节点；

(2)搜索过程中，以确认在故障路径上的子根节点的最低电压分支为新的搜索始端，逐层向下搜索，直至故障节点，从而完成故障路径搜索；

(3)除故障路径外，配网中其余支路称为非故障路径，将各非故障路径与故障路径的公共连接点视为电压暂降在非故障路径上传播的起始点。

3.根据权利要求2所述的基于网络传播特性的电压暂降随机预估方法，其特征在于，所述的步骤20)包括：

步骤201)推导暂降相电压经变压器的传递矩阵，根据零序分量的传播规律，不同类型变压器的传递矩阵T表示如下:

类型一：两侧相电压标幺值相等，如Y0/Y0接线变压器，其传递矩阵为：

类型二：一侧产生零序分量，但无法在另一侧流通，如Y0/Y接线变压器，其传递矩阵为：

类型三：一侧产生零序分量，在另一侧形成环流，如Y/Δ接线变压器，其传递矩阵为：

步骤202)根据分压模型和相序变换得到暂降相电压在非故障路径上的传播特性，相序变换矩阵为

式中，a＝e^j120°为计算因子，暂降相电压在配电线路上的阻抗分压特性可表示为

式中，U_1,A^f为非故障路径首端的A相暂降电压，U_1,B^f为非故障路径首端的B相暂降电压，U_1,C^f为非故障路径首端的C相暂降电压；U_i,A^f为非故障路径上节点i的A相暂降电压，U_i,B^f为非故障路径上节点i的B相暂降电压，U_i,C^f为非故障路径上节点i的C相暂降电压；Z_i⁽⁰⁾为节点i至非故障路径末端的零序等效阻抗，Z_i⁽¹⁾为节点i至非故障路径末端的正序等效阻抗，Z_i⁽²⁾为节点i至非故障路径末端的负序等效阻抗；Z₁⁽⁰⁾为非故障路径全线的零序等效阻抗，Z₁⁽¹⁾为非故障路径全线的正序等效阻抗，Z₁⁽²⁾为非故障路径全线的负序等效阻抗；

步骤203)根据不同短路故障下的边界条件，利用对称分量法得到暂降电压在故障线路上的传播特性，可表示为：

单相接地短路,其中A相为故障相

两相相间短路，其中BC相为故障相

两相接地短路，其中BC相为故障相

三相短路故障

式中，Z_F0为故障路径上待求节点至故障点间的线路等效零序阻抗，Z_F1为故障路径上待求节点至故障点间的线路等效正序阻抗，Z_F2为故障路径上待求节点至故障点间的线路等效负序阻抗；Z_S0为故障路径上待求节点至电源节点间的线路等效零序阻抗，Z_S1为故障路径上待求节点至电源节点间的线路等效正序阻抗，Z_S2为故障路径上待求节点至电源节点间的线路等效负序阻抗。