[发明专利]基于实际故障信息的系统阻抗校核方法

说明书

本发明提供了基于实际故障信息的系统阻抗校核方法，包括：计算实际故障位置距母线的电阻值与电抗值；获得系统的初始阻抗值；计算母线的空载电压粗略值；根据母线的空载电压粗略值和故障时的短路电流值计算故障回路的初步阻抗值；根据实际故障的类别，计算系统阻抗的修正值；将阻抗修正值作为初始值，计算母线的空载电压；利用和计算故障短路的理论电流值；以寻求与故障短路的实际电流值之差的最小值为目标函数，构建关于系统阻抗值的最优函数。本发明在每次故障发生后进行迭代计算以获取较为精确的系统阻抗值，具有良好的及时性和准确性，为后续的短路电流计算、保护整定以及故障定位等具体应用提供基础支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种基于实际故障信息的系统阻抗校核方法。

背景技术

在配电线路中，从电源接入点往电源侧看呈现出的阻抗叫电力系统的系统阻抗，主要是感性阻抗分量，是由发电机阻抗、线路阻抗、变压器阻抗叠加而成的，常用于短路容量计算、断路器遮断能力校验和继电保护整定计算等领域。长期以来，现有技术中的系统阻抗一般由各级电网管理机构负责计算并提供给相邻电网管理机构，或从上到下逐级提供给下级电网管理机构以及设计院、用户等其他需求方。其在计算时，一般根据各级设备参数，如发电机、变压器、输配电线路参数，并根据电网运行方式的变化进行丰枯大小方式的系统阻抗计算。由于计算所涉及参数众多，各部门和单位间的配合异常繁杂，很难达到理想的精确度，并且不能及时更新。本领域的一些文件还提出了以系统实际运行的电气参数，根据电路原理对系统阻抗进行粗略估算，但这种计算方式受电气暂态数据影响较大，导致其计算精度不高，并且同样不能根据线路的实际情况及时更新。

上述系统阻抗的获得方法很难保证其精确性和及时性，给后续单位或用户的使用(如短路点等的计算)带来了较大印象。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种系统阻抗的校核方法，基于系统的实际故障信息，通过在每次故障发生后进行迭代计算以获取较为精确的系统阻抗值，具有良好的及时性，后后续的短路电流计算、保护整定以及故障定位等具体应用提供基础支撑。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种基于实际故障信息的系统阻抗校核方法，包括步骤：

步骤S1.计算实际故障位置距母线的电阻值Rdt与电抗值Xdt；

步骤S2.获得系统的初始阻抗值，包括初始电阻值Rs_raw与初始电抗值Xs_raw；

步骤S3.根据故障前的母线电压Ubus和负荷电流If，结合系统的初始阻抗值，计算母线的空载电压粗略值其中，j为虚数；

步骤S4.根据母线的空载电压粗略值Us0和故障时的短路电流值计算故障回路的初步阻抗值Zd_raw；

步骤S5.根据实际故障的类别，计算系统阻抗的修正值Zs0；

步骤S6.将所述阻抗修正值Zs0作为初始值，计算母线的空载电压U0；利用所述U0和Zs0计算故障短路的理论电流值Id_theory；

步骤S7.以寻求所述Id_theory与故障短路的实际电流值Id_fact之差的最小值为目标函数，构建关于所述系统阻抗值的最优函数。

在一些较优的实施例中，还包括步骤：

步骤S8.每次母线发生故障后，以上一次故障时校核的系统阻抗值为Zs0，重复上述步骤S6-S7；

步骤S9.以寻求所述Id_theory与故障短路的实际电流值Id_fact之差的最小值为第一目标函数，以寻求所述系统阻抗值条件下历史故障短路的理论电流值与实际电流值之差的最小值为第二目标函数，构建关于所述系统阻抗值的最优函数。

在一些较优的实施例中，在所述步骤S1之前还包括步骤：