[发明专利]一种计及单相断线谐振过电压的配电网薄弱支路判断方法

摘要

本发明公开了一种计及单相断线谐振过电压的配电网薄弱支路判断方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：获取目标配电网的网络参数、运行参数及负荷参数，模拟线路发生单相断线故障场景，确定线路故障点前后参数分布，按照断线点后负荷和补偿电容配置情况；步骤2：分别计算线路的冲击电压因子和冲击电流因子；步骤3：计算线路的变压器励磁冲击电流因子；步骤4：通过计算线路单相断线谐振过电压结构脆弱度，对线路单相断线谐振过电压脆弱性进行评估，根据评估结果确定薄弱支路。本发明以配电网自身的物理特性为基础，综合考虑网络参数及断线点后的负荷及补偿电容配置情况，评估各条线路的单相断线谐振过电压脆弱性，从而找出配电网中存在的薄弱支路。

主权项

1.一种计及单相断线谐振过电压的配电网薄弱支路判断方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：获取目标配电网的网络参数、运行参数及负荷参数，模拟线路发生单相断线故障场景，确定线路故障点前后参数分布，按照断线点后负荷和补偿电容配置情况；步骤2：分别计算线路i的冲击电压因子和冲击电流因子I_{I_imp}(i)；步骤3：计算线路i的变压器励磁冲击电流因子II_mag(i)；步骤4：通过计算线路单相断线谐振过电压结构脆弱度Vd(i)，对线路单相断线谐振过电压脆弱性进行评估，根据评估结果确定薄弱支路；所述步骤2中，线路i的冲击电压因子的计算公式与线路断线点后是否有负荷或补偿电容有关，分以下四种情况：1)线路断线点后没有负荷及补偿电容，此时将冲击电压因子记为其计算公式(1)为：其中分别为运行参数中的三相电源电压，ω＝2πf为运行参数中的系统角频率，f为运行参数中的系统频率；C′_za表示网络参数中的A相非故障线路所有对地电容与故障线路断线点前所有对地电容总和，C′_za＝C_m0+C′₀；C_zb、C_zc分别表示网络参数中的B、C相所有线路的对地电容与故障线路断线点后相间电容总和，C_zb＝C_zc＝C₀+C_m0+3C″_bc；其中C′₀为网络参数中的故障线路断线点前对地电容，C₀为网络参数中的故障线路总对地电容；C_m0为网络参数中的非故障线路对地电容；C″_bc为网络参数中的故障线路断线点后BC相的相间电容；3C″_bc表示网络参数中的由Δ型转化为Y型后BC相的的相间电容；将冲击电压因子化为标量，可得公式(2)：2)线路断线点后没有负荷，有补偿电容；此时将冲击电压因子I_u(i)记为其计算公式(3)为：其中，Cbu为网络参数中的Y型连接的补偿电容；3)线路断线点后有负荷，没有补偿电容；此时将冲击电压因子I_u(i)记为其计算公式(4)为：其中，R为负荷参数中的负荷每相等效电阻；L为负荷参数中的负荷每相等效电感；Z为负荷参数中的负荷等效阻抗，4)线路断线点后既有负荷，又有补偿电容；此时将冲击电压因子I_u(i)记为其计算公式(5)为：所述步骤2中，线路i的冲击电流因子II_imp(i)的计算公式与线路断线点后是否有负荷或补偿电容有关，分以下四种情况：1)线路断线点后没有负荷及补偿电容；此时将冲击电流因子I_{I_imp}(i)记为其计算公式(6)为：2)线路断线点后没有负荷，有补偿电容；此时将冲击电压因子I_{I_imp}(i)记为其计算公式(7)为：3)线路断线点后有负荷，没有补偿电容；此时将冲击电压因子I_{I_imp}(i)记为其计算公式(8)为：4)线路断线点后既有负荷，又有补偿电容；此时将冲击电压因子I_{I_imp}(i)记为其计算公式(9)为：所述步骤3中，线路i的变压器励磁冲击电流因子II_mag(i)的计算公式与线路断线点后是否有负荷或补偿电容有关，分以下四种情况：1)线路断线点后没有负荷及补偿电容，变压器励磁冲击电流因子I_{I_mag}(i)记为其计算公式(10)为：其中，XLe为网络参数中的负载变压器在相电压下的励磁感抗；2)线路断线点后没有负荷，有补偿电容，变压器励磁冲击电流因子I_{I_mag}(i)记为其计算公式(11)为：其中，Czo表示网络参数中的系统总电容，Czo＝C0+Cm0+3(C12+Cm12)；C12为网络参数故障线路相间电容；Cm12为网络参数非故障线路相间电容；C0为网络参数中的故障线路总对地电容；Cm0为网络参数中的非故障线路对地电容；3)线路断线点后有负荷，没有补偿电容，变压器励磁冲击电流因子I_{I_mag}(i)记为其计算公式(12)为：其中，L为负荷参数中的负荷每相等效电感；Z为负荷参数中的负荷等效阻抗，4)线路断线点后既有负荷，又有补偿电容，变压器励磁冲击电流因子I_{I_mag}(i)记为其计算公式(13)为：所述步骤4中，线路单相断线谐振过电压结构脆弱度Vd(i)的计算公式(14)为：其中Ix为配电变压器励磁特性中的线电压对应的励磁电流。