一種基于追溯的短路電流分析限制方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于追溯的短路電流分析限制方法。1）進行電網全開機方式下的短路電流測算；2）繪制短路電流高的站點的短路電流追蹤圖；3）對短路電流高的站點i，通過站點j與之的短路電流相關系數(shù)（定義為站點i的短路電流追蹤圖中得到的通過站點j的短路電流占站點i短路電流的比例），分析其他站點j與之短路電流的相關性；4）通過短路電流的相關性找出需要采取措施的幾個關鍵站點；5）對關鍵站點按短路電流大小進行排序；6）根據短路電流相關系數(shù)，以及系統(tǒng)風險、網絡損耗、潮流控制等綜合考慮，確定合適的限制短路電流措施實施的地點和大??；7）重新計算系統(tǒng)各點的短路電流，重新對下一個短路電流過大的關鍵站點采取措施，重復步驟5）、6），若沒有短路電流過大站點，結束。本發(fā)明的方法實現(xiàn)方便，可以用于對大電網復雜短路電流限制問題的分析和措施選擇。
【專利說明】—種基于追溯的短路電流分析限制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提出一種基于追溯的短路電流分析限制方法，屬于大型互聯(lián)電力系統(tǒng)的創(chuàng)新技術。
技術背景
[0002]隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大，系統(tǒng)電網功率不斷增大，短路電流水平也相應增加，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性問題越來越重要。同時給電網內各種電器設備，如斷路器、變壓器、互感器以及變電站的母線、構架、導線和支承瓷瓶等提出了更苛刻的要求，因此，限制電力系統(tǒng)短路電流成為一個亟待解決的問題。
[0003]就廣東省來看，近年來廣東電網統(tǒng)調負荷一直持續(xù)高速發(fā)展，電源和電網結構隨之迅速加強。廣東500kV電網5年間以翻倍的速度發(fā)展，且500kV樞紐變電所接線集中，主變臺數(shù)多，因而短路電流水平較高。同時，500kV電網的絕對結構比較薄弱，與220kV電網之間存在部分弱電磁環(huán)網，一方面限制了 500kV電網的受電能力，另一方面也導致相關廠站的短路容量增加至危及設備安全的程度。
[0004]限制短路電流的措施可以從電網結構、系統(tǒng)運行方式和設備性能三方面考慮。短路電流超標又分個別地點的超標和區(qū)域性短路電流緊張。對于前者采取針對性的措施較為容易解決；對于后者，可能會在電網結構發(fā)生重大變化、主力電源接入或者目標網架規(guī)劃研究中出現(xiàn)，傳統(tǒng)的方法是直接在短路電流高的站點近區(qū)采取措施，短路電流限制效果和措施的合理性難以保證，實際上需要追溯短路電流，甚至直至電源側，以明晰地了解短路電流的構成，再采取更為綜合、合理的措施。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種物理概念明確、工程實現(xiàn)方便的基于追溯的短路電流分析限制方法。本發(fā)明提出的方法，追溯短路電流直至電源側，明晰地了解短路電流的構成，通過分析其他站點與之短路電流的相關性，針對關鍵站點采取針對有效的措施，方法目的明確，可以用于對大電網復雜短路電流限制問題的分析和措施選擇。
[0006]本發(fā)明的基于追溯的短路電流分析限制方法，包括如下步驟:
[0007]I)進行電網全開機方式下的短路電流測算；
[0008]2)繪制短路電流聞的站點的短路電流追蹤圖；
[0009]3)對短路電流聞的站點i，通過站點j與之的短路電流相關系數(shù)(定義為站點i的短路電流追蹤圖中得到的通過站點j的短路電流占站點i短路電流的比例)，分析其他站點j與之短路電流的相關性
[0010]4)通過短路電流的相關性找出需要采取措施的幾個關鍵站點；
[0011]5)對關鍵站點按短路電流大小進行排序；
[0012]6)根據短路電流相關系數(shù)，以及系統(tǒng)風險、網絡損耗、潮流控制等綜合考慮，確定合適的限制短路電流措施實施的地點和大?。籟0013]7)重新計算系統(tǒng)各點的短路電流，重新對下一個短路電流過大的關鍵站點采取措施，重復步驟5 )、6 )，若沒有短路電流過大站點，結束。
[0014]上述短路電流相關系數(shù)指標根據站點的短路電流追蹤圖，可以分析其他站點與之短路電流的相關性，分析各點對該站點短路電流的貢獻度，為后面選取短路電流措施提供依據。
[0015]上述短路電流限制的關鍵站點指標綜合考慮了短路電流超標或接近限值是區(qū)域性的，而采取針對關鍵站點的限制短路電流措施，即可能有效解決區(qū)域短路電流過大的問題，避免短路電流采取措施效果不明顯或者不夠全面的問題。
[0016]上述短路電流限制措施的地點和大小選擇方面考慮了短路電流追蹤計算得到的短路電流相關性。
[0017]短路電流超標分為個別站點的超標和區(qū)域性短路電流緊張。目前，對于前者采取針對性的措施較為容易解決；對于后者，可能會在電網結構發(fā)生重大變化、主力電源接入、負荷密度增長區(qū)域電網整體短路電流緊張、或者目標網架規(guī)劃研究中出現(xiàn)，傳統(tǒng)的方法是直接在短路電流高的站點近區(qū)采取措施，短路電流限制效果和措施的合理性難以保證。本發(fā)明提出一種基于電網短路電流追溯的分析限制短路電流的方法，追溯短路電流直至電源偵牝首先明晰地了解短路電流的構成，明確短路電流的方向，這樣就可以分析其他站點與之短路電流的相關性，區(qū)分出要采取措施的關鍵站點，針對關鍵站點采取針對有效的措施，方法目的明確，工程實現(xiàn)方便，可以用于對大電網復雜短路電流限制問題的分析和措施選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明方法應用的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]參照附圖1，對本方法的應用進行詳細描述:本發(fā)明的技術方案包括如下步驟:
[0020]I)進行電網全開機方式下的短路電流測算，對短路電流進行排序，得到短路電流超標或逼近斷路器遮斷容量的站點(如90%斷路器遮斷容量)的集合。
[0021]2)以PSS/E軟件中的短路電流追蹤功能為基礎，繪制短路電流高的站點短路電流追蹤圖。
[0022]3 )對短路電流高的站點，分析其他站點與之短路電流的相關性。
[0023]4)分析短路電流高的站點之間的相關性，對短路電流高的站點集合進行分類聚合，可以找出需要采取措施的幾個關鍵站點。
[0024]5)對關鍵站點按短路電流大小進行排序。
[0025]6)針對短路電流較聞的關鍵站點i，確定合適的限制短路電流措施實施的地點和大小。
[0026]7)重新計算系統(tǒng)各點的短路電流，若存在短路電流過大的關鍵站點，重復5、6)步驟。
[0027]8)結束。
[0028]上述步驟3 )中，對短路電流高的站點i，分析其他站點與之短路電流的相關性,通過站點i的短路電流追蹤圖中，得到通過站點j的短路電流占站點i短路電流的比例(這里定義為短路電流相關系數(shù))，通過該系數(shù)的大小來判斷站點j對站點i的短路電流貢獻度。具體計算各支路短路電流絕對值之和Iu，以及站點i的短路電流值Isi，站點j對站點i的短路電流相關系數(shù)為Rij=IijZ^XIsi)。
[0029]上述步驟4)中，找出需要采取措施的幾個關鍵站點，關鍵站點的定義為各區(qū)域需要分別采取措施限制短路電流的短路電流較高站點。采取排除非關鍵站點的方法，具體步驟如下:對于短路電流較高中的站點i和」，若Ru和&都較高，則認為站點i和j短路電流的相互相關性較強，采取措施可以僅針對一個站點，如短路電流較低的不作為關鍵站點；若Ru較高但&較低，則應主要對站點j采取措施，站點i不作為關鍵站點；若Ru和&都較低，則兩個站點的短路電流構成相關性低，需要分別采取措施，這兩個站點的相關性不能作為排除關鍵站點的依據。 [0030]上述步驟6)中，針對短路電流較高的關鍵站點i，根據其他站點與之短路電流的相關性大小，選取數(shù)個限制短路電流措施實施的地點(優(yōu)先選擇發(fā)電廠端)，初步以增加站點與i的電氣距離或阻抗作為措施，限制短路電流至合適值，并綜合考慮系統(tǒng)風險、網絡損耗、潮流控制等因素，確定合適的限制短路電流措施實施的地點和大小。
【權利要求】
1.一種基于追溯的短路電流分析限制方法，其特征在于包括如下步驟: 1)進行電網全開機方式下的短路電流測算； 2)繪制短路電流聞的站點的短路電流追蹤圖； 3)對短路電流聞的站點I，通過站點J與之的短路電流相關系數(shù)(定義為站點I的短路電流追蹤圖中得到的通過站點J的短路電流占站點i短路電流的比例)，分析其他站點J與之短路電流的相關性 4)通過短路電流的相關性找出需要采取措施的幾個關鍵站點； 5)對關鍵站點按短路電流大小進行排序； 6)根據短路電流相關系數(shù)，以及系統(tǒng)風險、網絡損耗、潮流控制等綜合考慮，確定合適的限制短路電流措施實施的地點和大?。? 7)重新計算系統(tǒng)各點的短路電流，重新對下一個短路電流過大的關鍵站點采取措施，重復步驟5 )、6 )，若沒有短路電流過大站點，結束。
2.根據權利要求1所述的基于追溯的短路電流分析限制方法，其特征在于上述短路電流相關系數(shù)指標根據站點的短路電流追蹤圖，可以分析其他站點與之短路電流的相關性，分析各點對該站點短路電流的貢獻度，為后面選取短路電流措施提供依據。
3.根據權利要求1所述的基于追溯的短路電流分析限制方法，其特征在于上述短路電流限制的關鍵站點指標綜合考慮了短路電流超標或接近限值是區(qū)域性的，而采取針對關鍵站點的限制短路電流措施，即可能有效解決區(qū)域短路電流過大的問題，避免短路電流采取措施效果不明顯或者不夠全面的問題。
4.根據權利要求1所述的基于追溯的短路電流分析限制方法，其特征在于上述短路電流限制措施的地點和大小選擇方面考慮了短路電流追蹤計算得到的短路電流相關性。
【文檔編號】H02J3/00GK103633643SQ201310548825
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權日:2013年11月6日
【發(fā)明者】周保榮, 張東輝, 楊柳, 金小明, 洪潮 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司