[发明专利]一种适用于分级保护配置的配电线路模型

权利要求书

1.一种适用于分级保护配置的配电线路模型，其特征在于，所述模型忽略不同配电线路的类型、结构、方位、走向的不同之处，基于配电线路的最重要特征，即任何配电线路均接于10kV母线，且均由导线、开关、配变部分组成的特征，将配电线路抽象成10kV母线、导线、开关和配变四部分；每个部分均用特定的统一数值结构进行表达，形成统一的标准信息模型，并可以根据该模型计算任意位置的阻抗和任意区间的配变总容量；

所述10kV母线由两个数值结构组成：10kV母线处的(1)最大方式下系统电阻R_d和最大方式下系统电抗X_d；(2)最小方式下系统电阻R_s和最小方式下系统电抗X_s；

所述导线包括主干线、分支线和次支线；

所述主干线根据始端至末端之间导线的类型，每一导线型号为一段，段的数量决定于该主干线上导线变化的次数，导线型号、长度；设主干线从始端至末端共依次串接了N类导线，则每类导线分为一段，主干线分为N段，其中的第i部分，即主干线第i段导线的模型用数据结构D_i表示：

D_i＝(a_i,b_i,l_i)

式中，a_i为主干线第i段导线的单位长度电阻，单位为欧/km；b_i为主干线第i段导线的单位长度电抗，单位为欧/km；l_i为主干线第i段导线的长度，单位为km；主干线总长度L_D为主干线所有分段导线长度之和，即：

因此主干线可用数据结构D表示：D＝{D₁,D₂,…,D_N}；

所述分支线接于主干线，且数量会有多个；因此，分支线在某些情况下，会有多个数据结构，且每一个数据结构增加一个位置量，表示该分支线接于主干线的位置；

设接于主干线的一分支线，记为F_t；从始端至末端依次串接的导线类型数量为N_f，则每类导线分为一段，该分支线分为N_f段，其中的第j部分即分支线第j段导线的模型用数据结构F_j表示：F_j＝(a_j,b_j,l_j)；

式中，a_j为分支线第j段导线的单位长度电阻，单位为欧/km；b_j为分支线第j段导线的单位长度电抗，单位为欧/km；l_j为分支线第j段导线的长度，单位为km；分支线F_t总长度L_F为分支线所有分段导线长度之和，即：

因此分支线用数据结构F_t表示：

式中，L_t为分支线F_t与主干线接点的距主干线始端的长度，L_t满足0＜L_t＜L_D，L_D为主干线总长度，N_f为分支线F_t从始端至末端依次串接的导线类型数量；

所述次支线接于分支线，表达次支线的数据结构相对于分支线多一个数据，用于指明所接点分支线；

设接于某分支线F_t的一次支线，记为C_r；从始端至末端依次串接的导线类型数量为N_c，则每类导线分为一段，该分支线分为N_c段；其中，分支线第k段导线的模型用数据结构C_k表示：C_k＝(a_k,b_k,l_k)；

式中，a_k为次支线第k段导线的单位长度电阻，单位为欧/km，b_k为次支线第k段导线的单位长度电抗，单位为欧/km；l_k为次支线第k段导线的长度，单位为km；次支线C_r总长度L_C为次支线所有分段导线长度之和，即：

因此次支线用数据结构C_r表示：

式中，t为次支线所接分支线的序号，L_r为次支线C_r与所接分支线F_t接点距分支线始端的长度，L_r满足N_c为次支线C_r从始端至末端依次串接的导线类型数量；

所述开关包括开关的所在位置和开关定值；开关所在位置通过开关所在导线编号和与该导线始端的距离确定；开关定值包括过流I段、II段、III段的电流定值和时间定值；开关可用数据结构K_s表示；

所述主干线上的开关表示为：K_s＝{D,L_DKs,(I₁,t₁),(I₂,t₂),(I₃,t₃)}；

式中，D为主干线标号，表示开关位于主干线，L_DKs为开关位置与主干线始端的距离，L_DKs满足(I₁,t₁)、(I₂,t₂)、(I₃,t₃)分别为开关过流I段、II段、III段的电流定值和时间定值；

所述分支线上的开关表示为：K_s＝{F_t,L_FKs,(I₁,t₁),(I₂,t₂),(I₃,t₃)}；

式中，F_t为分支线标号，表示开关位于分支线F_t上；L_FKs为开关位置与分支线始端的距离，L_FKs满足所述分支线上的开关距离主干线始端的距离为L_FKs+L_t，L_t为分支线F_t与主干线接点的距主干线始端的长度；(I₁,t₁)、(I₂,t₂)、(I₃,t₃)分别为开关过流I段、II段、III段的电流定值和时间定值；

所述次支线上的开关表示为：K_s＝{C_r,L_CKs,(I₁,t₁),(I₂,t₂),(I₃,t₃)}；

式中，C_r为分支线标号，表示开关位于次支线C_r上，L_CKs为开关位置与次支线始端的距离，L_CKs满足该次支线上的开关距离主干线始端的距离为L_CKs+L_r+L_t，L_r为次支线C_r与所接分支线F_t接点距分支线始端的长度，L_t为分支线F_t与主干线接点的距主干线始端的长度；(I₁,t₁)、(I₂,t₂)、(I₃,t₃)分别为开关过流I段、II段、III段的电流定值和时间定值；

所述配变包括配变位置和配变容量；所述配变位置通过配变所在导线编号和与该导线始端的距离确定；所述配变容量为某位置挂接的一个或多个配变容量之和，单位为kVA；配变用数据结构P_b表示，

所述主干线上的开关表示为：P_b＝{D,L_DPb,Q_Pb}；

所述分支线上的配变表示为：P_b＝{F_t,L_FPb,Q_Pb}；

式中，F_t为分支线标号，表示配变位于分支线F_t上，L_FPb为配变位置与分支线始端的距离，L_FPb满足所述分支线上的配变距离主干线始端的距离为L_FPb+L_t，L_t为分支线F_t与主干线接点的距主干线始端的长度；Q_Pb为配变容量；

所述次支线上的配变表示为：P_b＝{C_r,L_CPb,Q_Pb}；

式中，C_r为分支线标号，表示配变位于次支线C_r上，L_CPb为配变位置与次支线始端的距离，L_CPb满足该次支线上的配变距离主干线始端的距离为L_CPb+L_r+L_t，L_r为次支线C_r与所接分支线F_t接点距分支线始端的长度，L_t为分支线F_t与主干线接点的距主干线始端的长度；Q_Pb为配变容量。