一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)?配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，包括：(1)獲取輸電設(shè)備的電氣參數(shù)，獲取包括直流輸電、直流電源和分布式電源的電氣參數(shù)和控制參數(shù)；(2)分解協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)?配電網(wǎng)；(3)建立相序混合網(wǎng)絡(luò)；(4)將縱向故障線路的斷開線路替換為電流為0的恒電流源支路；將橫向故障線路的短路節(jié)點(diǎn)處增加電壓為0的恒電壓支路；(5)對輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模并計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣量；(6)計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓誤差，當(dāng)誤差大于10?8p.u.時，回到步驟(5)重新計(jì)算。本發(fā)明技術(shù)方案通過研究輸?配電網(wǎng)故障計(jì)算的相互影響，處理相序混合電路，并分析各種故障下的非線性特性。
【專利說明】
-種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)故障分析領(lǐng)域，更具體設(shè)及一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)- 配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著直流輸電、電動汽車和分布式電源等不斷滲透到輸-配電網(wǎng)，使得配電網(wǎng)的故 障計(jì)算更加復(fù)雜，配電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定更加困難。W往輸-配聯(lián)合故障計(jì)算時，將輸電網(wǎng) 采用戴維南等值到配電網(wǎng)側(cè)，僅在配網(wǎng)進(jìn)行故障計(jì)算。隨著直流輸電等非線性電力電子設(shè) 備接入到輸電網(wǎng)，僅僅采用戴維南等值難W描述輸電網(wǎng)側(cè)的電氣特性，其等值到配網(wǎng)側(cè)的 模型建立更加困難。
[0003] 現(xiàn)有的配電網(wǎng)故障分析方法主要包括補(bǔ)償法和序網(wǎng)分析方法(張伯明等，高等電 力網(wǎng)絡(luò)分析，第一版，第十一章）。運(yùn)些方法用于精確計(jì)算配電網(wǎng)故障電流時存在如下問題： 補(bǔ)償法用于故障計(jì)算時，將短路故障建模為增加電阻為0的支路，將斷路故障建模為在故障 點(diǎn)增加一個數(shù)值很大的電阻，該模型無法進(jìn)行迭代計(jì)算，無法計(jì)算處理例如電弧電阻、分布 式電源等的非線性故障特性，而序網(wǎng)分析適用于電網(wǎng)=相結(jié)構(gòu)參數(shù)對稱的計(jì)算，對于=相 結(jié)構(gòu)參數(shù)不對稱的配電網(wǎng)，序網(wǎng)分析的計(jì)算效率降低。
[0004] 目前已提出的配電網(wǎng)潮流故障統(tǒng)一計(jì)算方法（[1]吳文傳，張伯明相不平衡配 電網(wǎng)的潮流故障統(tǒng)一分析方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2002，20 (20): 50-54.[ 2 ]張小平，陳 巧.不對稱=相電力系統(tǒng)潮流、故障的統(tǒng)一分析法[J].電力系統(tǒng)自動化，1994，18 (8): 18- 24.)，雖然能實(shí)現(xiàn)迭代計(jì)算，但其本質(zhì)是一種潮流-故障計(jì)算交替迭代的過程，并非嚴(yán)格的 配電網(wǎng)潮流故障統(tǒng)一計(jì)算方法，也沒有考慮輸電網(wǎng)對配電網(wǎng)故障電流計(jì)算的影響。
[0005] 且由于輸配電網(wǎng)可能分屬不同的公司進(jìn)行管理，將輸配電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中進(jìn)行故障計(jì) 算存在困難，所W有必要提出一種輸-配電網(wǎng)分解協(xié)調(diào)的故障計(jì)算方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法， 通過研究輸-配電網(wǎng)故障計(jì)算的相互影響，處理相序混合電路，并分析各種故障下的非線性 特性。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案:一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電 網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，包括：
[0008] 1、獲取輸電設(shè)備的電氣參數(shù)，獲取包括直流輸電、直流電源和分布式電源的電氣 參數(shù)和控制參數(shù)；
[0009] 2、分解協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)；
[0010] 3、將分布式電源采用序分量建模，通過在分布式電源、輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間增加 虛擬的相序轉(zhuǎn)換電路，建立相序混合網(wǎng)絡(luò)；
[0011] 4、查找縱向故障線路和橫向故障線路;將縱向故障線路的斷開線路替換為電流為 O的恒電流源支路;將橫向故障線路的短路節(jié)點(diǎn)處增加電壓為O的恒電壓支路；
[0012] 5、對輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模并計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣量；
[001引6、計(jì)算迭代計(jì)數(shù)第k次和前一次迭代的節(jié)點(diǎn)電壓誤差，當(dāng)誤差小于1(TVu.時，故 障計(jì)算完畢；當(dāng)誤差大于ICT8P.U.時，回到步驟5重新計(jì)算。
[0014] 所述步驟1中，輸電設(shè)備包括輸電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)、輸電網(wǎng)的輸入線路、輸電網(wǎng)的輸 入變壓器、配電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)、輸入配電網(wǎng)線路和輸入配電網(wǎng)變壓器。
[0015] 所述步驟2中，分解協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)的過程包括在輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間增加等 值的電流源支路和電壓源支路，在配電網(wǎng)側(cè)貼上電壓源支路，輸電網(wǎng)側(cè)貼上電流源支路，同 時電壓源支路和電流源支路的支路電壓和支路電流滿足數(shù)值相等的約束條件。
[0016] 通過改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的進(jìn)行輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)統(tǒng)一故障計(jì)算矩陣塊分布;其中，配電網(wǎng)矩 陣塊和輸配電網(wǎng)矩陣塊分別可逆。
[0017] 所述步驟3中，相分量與序分量的轉(zhuǎn)換通過受控電壓源和受控電流源表示，其中受 控電壓源和受控電流源滿足的約束方程為：
[001 引
[0019]
[0020] 其中，^ = 下標(biāo)a，b，c表示S相，下標(biāo)0，+，-表示零序、正序和負(fù)序，U、I表示電 壓和電流，下標(biāo)2表示節(jié)點(diǎn)標(biāo)號。
[0021] 在所述步驟5中，采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法對輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模，通過改進(jìn)節(jié)點(diǎn) 法處理各種支路類型，包括電壓源支路、電流源支路、受控電壓源支路、受控電流源支路和 非線性支路;通過采用牛頓拉夫遜方法計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣量。
[0022] 在所述步驟5中，所述故障網(wǎng)絡(luò)約束包括拓?fù)浼s束和元件約束;其中，受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br>約束自勺其傳雷豐由圧吿法夫志責(zé)：
[0023]
[0024]
[0025] 其中，將電網(wǎng)的支路分為兩種類型，一種是恒阻抗線性支路，用下標(biāo)1標(biāo)識，另一種 是非恒阻抗線性支路，用下標(biāo)2標(biāo)識;A表示節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣，下標(biāo)n表示節(jié)點(diǎn)類變量，下 標(biāo)br表示支路類變量，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，re, im分別表示變量的實(shí)部和虛部；
[0026] 受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束的基爾霍夫電流定律表示為：
[0027]
[002引
[0029]
[0030]
[0031] 其中，G、B分別表示支路原始導(dǎo)納矩陣的實(shí)部和虛部；
[0032] 將公式兩邊同乘W ，代入公式，得到關(guān)于節(jié)點(diǎn)電壓和非恒阻抗支路電流的 約束方巧：
[0033]
[0034] 非恒阻抗線性支路滿足約束：
[0035] 約束方程 f(Un,re，Un,im，Ibr,2,re，Ibr,2,im)=0。
[0036] 通過牛頓拉夫遜求解的迭代矩陣為：
[0037]
[0038] 其中，go表示各約束方程初值，上標(biāo)0為前一次計(jì)算的結(jié)果。
[0039] 和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有W下優(yōu)異效果：
[0040] 利用基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，通過增加虛擬相序轉(zhuǎn) 換支路，形成相序統(tǒng)一求解電路，而不再需要相序分離分析，適用于=相結(jié)構(gòu)參數(shù)對稱或不 對稱的電網(wǎng)，適用范圍更廣;本方法能夠交替迭代計(jì)算，可W分析電弧電阻、分布式電源的 非線性故障特性，同時能夠考慮各種負(fù)荷的靜態(tài)特性，故障計(jì)算精度更加準(zhǔn)確;且實(shí)現(xiàn)輸- 配電網(wǎng)分布式計(jì)算，輸配電網(wǎng)之間僅交換邊界節(jié)點(diǎn)信息，減少輸-配電網(wǎng)集中計(jì)算的通信成 本，同時牛頓迭代計(jì)算所用的矩陣具有良好的稀疏特點(diǎn)，計(jì)算效率高;本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的故障計(jì) 算方法，同時適用于潮流計(jì)算，使得潮流計(jì)算和故障計(jì)算可W采用同一套程序，適用于工程 實(shí)踐。
【附圖說明】
[0041 ]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的輸配分解協(xié)調(diào)計(jì)算結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的含分布式電源的相序混合網(wǎng)絡(luò)圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的常見縱向故障和橫向故障等效電路示意圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法描述輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的雅克比矩陣分布情 況示意圖；
[0045] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的本實(shí)施例中輸電網(wǎng)側(cè)接線示意圖；
[0046] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)生故障的S相接線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 現(xiàn)有的配電網(wǎng)故障計(jì)算方法，通常將輸電網(wǎng)戴維南等值到配電網(wǎng)側(cè)計(jì)算，而實(shí)際 上，隨著直流輸電增多，僅僅依靠戴維南等值無法研究輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)故障計(jì)算的相互影 響。同時，對于結(jié)構(gòu)參數(shù)不對稱的電網(wǎng)，采用對稱分量法分析存在計(jì)算效率低的問題，不進(jìn) 行迭代的一類計(jì)算機(jī)輔助故障計(jì)算方法也無法考慮各種故障下的非線性特性，例如非線性 的電弧電阻等。本發(fā)明的主要目的在于填補(bǔ)本研究領(lǐng)域的空白，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不 足，提出一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，研究輸-配電網(wǎng)故障計(jì) 算的相互影響，能夠處理相序混合電路，能分析各種故障下的非線性特性。
[0048] 本發(fā)明提出一種能考慮輸配電網(wǎng)相互影響的精細(xì)化故障分析方法，通過增加相序 轉(zhuǎn)換支路，實(shí)現(xiàn)相序混合網(wǎng)絡(luò)建模，通過牛頓法計(jì)算相序混合網(wǎng)絡(luò)約束方程，可同時處理線 性和非線性故障。
[0049] -種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，包括如下步驟：
[0050] (1)輸電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)，輸入線路、變壓器等輸電設(shè)備的電氣參數(shù)、直流輸電、電源 等的電氣參數(shù)和控制參數(shù)；
[0051] (2)配電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)，輸入配電網(wǎng)線路、變壓器等輸電設(shè)備的電氣參數(shù)、分布式 電源等的電氣參數(shù)和控制參數(shù)；
[0052] (3)如圖1所示，為了實(shí)現(xiàn)輸-配分解計(jì)算，輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間增加等值的電流源 和電壓源支路，在配電網(wǎng)側(cè)貼上電壓源支路，輸電網(wǎng)側(cè)貼上電流源支路，同時電壓源和電流 源支路的支路電壓和支路電流滿足數(shù)值相等的約束條件；圖1中1是輸電網(wǎng)，2、3、4、5是配電 網(wǎng)，6、7是輸配電網(wǎng)接口處增加的等值電流源和電壓源；
[0053] (4)如圖2所示，對于有源配電網(wǎng)，分布式電源、輸電網(wǎng)部分采用序分量建模，通過 在分布式電源、輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間增加虛擬的相序轉(zhuǎn)換電路，建立相序混合網(wǎng)絡(luò)；圖2中 1 .a、l .b、l .(3、2.日、2.13、2.(3、2.0、2. +、2.-是節(jié)點(diǎn)標(biāo)號，圖中虛線表示線路的互感部分；
[0054] (5)如圖3所示，對于縱向故障也就是斷線故障，斷開線路替換為電流為0的恒電流 源支路，對于橫向故障也就是短路故障，短路節(jié)點(diǎn)處增加電壓為0的恒電壓支路;U、I表示電 壓和電流，下標(biāo)a、b、c表示=相；圖3中（a)是a相斷線故障示意圖；（b)是a相短路故障示意 圖；（C)是ab相斷線故障示意圖；（d)是ab相短路故障示意圖；（e)是abc相斷線故障示意圖； (f)是abc相短路故障示意圖；
[005引（6)令k = 0，對全部變量置初始值，其中k是迭代計(jì)數(shù)；
[0056] (7)采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法對輸-配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模，改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法處理電壓源、電流源、 受控電壓源、受控電流源、非線性支路等各種支路類型，采用牛頓拉夫遜方法計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò) 的電流和電壓電氣量；
[0057] (8)計(jì)算第k次和前一次迭代的節(jié)點(diǎn)電壓誤差，當(dāng)誤差小于ICT8P.U.時，故障計(jì)算完 畢，當(dāng)誤差大于ICT8P.U.時，回到步驟(7)重新計(jì)算。
[0058] 在步驟(3)中，輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間分別貼上支路電壓和支路電流相等的電流源 和電壓源支路后，基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸配電網(wǎng)統(tǒng)一故障計(jì)算矩陣塊分布如圖4所示，其中， 配電網(wǎng)矩陣塊和輸配電網(wǎng)矩陣塊分別可逆，運(yùn)是輸配電網(wǎng)可W分解計(jì)算的基礎(chǔ)；圖4中1、2 是配電網(wǎng)雅克比矩陣分布位置;3是輸-配接口對應(yīng)的雅克比矩陣分布位置;4是輸電網(wǎng)雅克 比矩陣分布位置；
[0059] .由于分布式電源滿足參數(shù)對稱的條件，也就是說分布式電源可W采用序分量來 描述。如圖2所示，相分量與序分量的轉(zhuǎn)換通過受控電壓源和受控電流源表示，其中受控電 壓源和電流源滿足的約束方程為：
[0060] ( 1 )
[0061 ] (2)
[0062] 其中，&=€享，下標(biāo)a，b，c表示S相，下標(biāo)0，+，-表示零序、正序和負(fù)序，U、I表示電 壓和電流，下標(biāo)2表示節(jié)點(diǎn)標(biāo)號。
[0063] 在步驟(7)中，網(wǎng)絡(luò)約束主要包括兩部分，一部分是拓?fù)浼s束，另一部分是元件約 束。將電網(wǎng)的支路分為兩種類型，一種是恒阻抗線性支路，用下標(biāo)1標(biāo)識，另一種是非恒阻抗 線性支路，用下標(biāo)2標(biāo)識。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束基爾霍夫電壓定律可W表示為：
[0064]
( 3 )
[0065] 其中，A表示節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣，下標(biāo)n表示節(jié)點(diǎn)類變量，下標(biāo)br表示支路類變量， T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，re, im分別表示變量的實(shí)部和虛部，基爾霍夫電流定律可W表示為：
[0066] (4)
[0067] 束；
[0068] ( 5 )
[0069] 其中，G、B分別表示支路原始導(dǎo)納矩陣的實(shí)部和虛部。
[0070] 將公式兩邊同乘W '^3 代入公式，可W得到關(guān)于節(jié)點(diǎn)電壓和非恒阻抗支路電 流的約束方程：
[007。
（6)
[0072] 對于非恒阻抗線性支路滿足約束：
[0073] f(Un,re,Un,im,Ibr,2,re,Ibr,2,im)=0 (7)
[0074] 例如，恒電流支路建模成IbAre = Cl，Ib,2,im = C2,其中Cl, C2是常數(shù)，恒電壓支路建 模成U打,re-Uto,re = Cl,U打,im-Uto,im = C2,其中打表示首端節(jié)點(diǎn)，to表示末端節(jié)點(diǎn)。
[0075] 在步驟(5)中，牛頓拉夫遜求解的迭代矩陣為：
[007引
（8 )
[0077] 其中，go表示各約束方程初值。
[0078] 下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0079] 實(shí)施例1:
[0080] 如圖5和圖6所示的輸-配電系統(tǒng)，圖5是WSCC-9節(jié)點(diǎn)輸電網(wǎng)，其中節(jié)點(diǎn)7與8之間改 為直流線路連接，圖5中的Bus 5下1位置處為接入配電網(wǎng)的位置；圖6是典型的S相結(jié)構(gòu)參 數(shù)不對稱的IE邸13母線配電網(wǎng)，功率基值為100MVA，在配電節(jié)點(diǎn)646.b附近發(fā)生接地或斷 線等故障。
[0081] 1.輸入輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)線路、變壓器等輸電設(shè)備的電氣參數(shù)；
[0082] 2.對于橫向故障也就是短路故障，短路節(jié)點(diǎn)處增加電壓為0的恒電壓支路；
[0083] 3.令k = 0，對全部變量置初始值，其中k是迭代計(jì)數(shù)；
[0084] 4.采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法建模，采用牛頓拉夫遜方法計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣 量；
[0085] 5.輸配電網(wǎng)分解獨(dú)立計(jì)算，僅交換輸配電網(wǎng)邊界的電流源和電壓源數(shù)據(jù)；
[0086] 6.計(jì)算第k次和前一次迭代的節(jié)點(diǎn)電壓誤差，當(dāng)誤差小于ICT8P.U.時，故障計(jì)算完 畢，當(dāng)誤差大于ICT8P. U.時，重新計(jì)算。
[0087] 計(jì)算結(jié)果如下表所示，從計(jì)算結(jié)果可W看出，考慮和不考慮輸電網(wǎng)模型，對故障電 流的計(jì)算精度有較大的影響。過去將輸電網(wǎng)戴維南等值后再貼到配電網(wǎng)處的方法，不再適 用于交直流混合的輸電網(wǎng)。
[0088] 計(jì)算結(jié)果對比
[0089]
[0090] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所 屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解:依然可W對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】 進(jìn)行修改或者等同替換，運(yùn)些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申 請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，其特征在于，包括W下步 驟： (1)、獲取輸電設(shè)備的電氣參數(shù)，獲取包括直流輸電、直流電源和分布式電源的電氣參 數(shù)和控制參數(shù)； (2 )、分解協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)； (3) 、將分布式電源采用序分量建模，通過在分布式電源、輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間增加虛 擬的相序轉(zhuǎn)換電路，建立相序混合網(wǎng)絡(luò)； (4) 、查找縱向故障線路和橫向故障線路;將縱向故障線路的斷開線路替換為電流為0 的恒電流源支路;將橫向故障線路的短路節(jié)點(diǎn)處增加電壓為0的恒電壓支路； 巧）、對輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模并計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣量； (6)、計(jì)算迭代計(jì)數(shù)第k次和前一次迭代的節(jié)點(diǎn)電壓誤差，當(dāng)誤差小于l(T8p.u.時，故障 計(jì)算完畢；當(dāng)誤差大于10-8ρ. U.時，回到步驟5重新計(jì)算。2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，其特 征在于:所述步驟(1)中，輸電設(shè)備包括輸電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)、輸電網(wǎng)的輸入線路、輸電網(wǎng)的輸 入變壓器、配電網(wǎng)側(cè)的計(jì)算機(jī)、輸入配電網(wǎng)線路和輸入配電網(wǎng)變壓器。3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法， 其特征在于:所述步驟(2)中，分解協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)的過程包括在輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間 增加等值的電流源支路和電壓源支路;配電網(wǎng)側(cè)設(shè)置所述的電壓源支路，輸電網(wǎng)側(cè)設(shè)置所 述的電流源支路，同時電壓源支路和電流源支路的支路電壓和支路電流滿足數(shù)值相等的約 束條件。4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法， 其特征在于:所述步驟(3)中，相分量與序分量的轉(zhuǎn)換通過受控電壓源和受控電流源表示， 其中受控電壓源和受控電流源滿足的約束方程為：其中，a = 早，下標(biāo)曰，b，c表示Ξ相，下標(biāo)0，+，-表示零序、正序和負(fù)序，U、I表示電壓和 電流，下標(biāo)2表示節(jié)點(diǎn)標(biāo)號。5. 如權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，其特 征在于:在所述步驟(5)中，采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法對輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)分別進(jìn)行建模，通過改進(jìn)節(jié)點(diǎn) 法處理各種支路類型，包括電壓源支路、電流源支路、受控電壓源支路、受控電流源支路和 非線性支路;通過采用牛頓拉夫遜方法計(jì)算故障網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓電氣量。6. 如權(quán)利要求5所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，其特 征在于:在所述步驟(5)中，所述故障網(wǎng)絡(luò)的約束包括拓?fù)浼s束和元件約束;其中，受網(wǎng)絡(luò)拓 撲約束的基爾霍夫電壓定律表示為：其中，將電網(wǎng)的支路分為兩種類型，一種是恒阻抗線性支路，用下標(biāo)1標(biāo)識，另一種是非 恒阻抗線性支路，用下標(biāo)2標(biāo)識;A表示節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣，下標(biāo)η表示節(jié)點(diǎn)類變量，下標(biāo)br 表示支路類變量，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，re, im分別表示變量的實(shí)部和虛部； 受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束的基爾霍夫電流定律表示為：恒阻抗線性支路滿足約束：其中，G、B分別表示支路原始導(dǎo)納矩陣的實(shí)部和虛部； 將公式兩邊同乘W代入公式，得到關(guān)于節(jié)點(diǎn)電壓和非恒阻抗支路電流的約束 方程：非恒阻抗線性支路滿足約束： 約束方程f (Un, re , Un, im, Ibr, 2, re , Ibr, 2, im)二 0 〇7.如權(quán)利要求6所述的一種基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法的輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)聯(lián)合故障分析方法，其特 征在于:通過牛頓拉夫遜求解的迭代矩陣為：其中，go表示各約束方程初值，上標(biāo)0為前一次計(jì)算的結(jié)果。
【文檔編號】G06Q50/06GK105977962SQ201610064740
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】巨云濤, 盛萬興, 宋曉輝, 孟曉麗, 張海, 李建芳, 高菲, 張瑜, 趙珊珊, 馮雪平, 常松
【申請人】中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司