復(fù)雜電網(wǎng)關(guān)鍵線路之過負(fù)荷與故障識(shí)別算法研究.pdf

1、近些年來(lái)，我國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，而在全球范圍內(nèi)由潮流轉(zhuǎn)移引起的電力系統(tǒng)大停電事故頻頻發(fā)生。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行影響重大并承擔(dān)關(guān)鍵負(fù)荷的線路因故障引起保護(hù)動(dòng)作被切除，隨之而來(lái)造成的潮流轉(zhuǎn)移和相關(guān)的后備保護(hù)不能對(duì)有效識(shí)別過負(fù)荷與故障，從而造成保護(hù)不合理動(dòng)作，繼而引起系統(tǒng)連鎖跳閘，最后造成電網(wǎng)大停電，給人民的生產(chǎn)和生活釀成不可估量的不利影響。復(fù)雜電網(wǎng)關(guān)鍵線路之過負(fù)荷與故障識(shí)別算法研究，不僅站在電網(wǎng)整體的視角上對(duì)易受潮流轉(zhuǎn)移影響的關(guān)

2、鍵線路有效識(shí)別，還站在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的視角分析了線路過負(fù)荷對(duì)距離保護(hù)的影響并對(duì)線路過負(fù)荷與故障有效識(shí)別這方面展開了研究。因此本課題研究對(duì)預(yù)防大停電和相關(guān)保護(hù)裝置可靠性有重要的實(shí)際價(jià)值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴為了增強(qiáng)識(shí)別復(fù)雜電網(wǎng)關(guān)鍵線路的效果，本文提出基于傳輸重要度的潮流轉(zhuǎn)移關(guān)鍵線路識(shí)別算法。該算法在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)最大流的圖論類理論基礎(chǔ)，引用功率傳輸分布因子(PTDF),進(jìn)而得到網(wǎng)絡(luò)的線路傳輸重要度，最后再將線路傳輸重要度推出的

3、線路綜合傳輸重要度和能夠表現(xiàn)電源負(fù)荷節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的功率傳輸對(duì)電網(wǎng)全局影響的權(quán)重結(jié)合得出線路關(guān)鍵性判據(jù)。該判據(jù)不但將電網(wǎng)抽象為有向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型顧及到電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且將線路最大有功傳輸量的限制考慮進(jìn)來(lái)，進(jìn)而使結(jié)果更加貼近電網(wǎng)的實(shí)際狀況。最后在IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上驗(yàn)證其算法的正確性和有效性。⑵提出利用本地信息的基于電壓相量平面的過負(fù)荷與故障識(shí)別算法。首先針對(duì)過負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)線路距離保護(hù)的動(dòng)作影響進(jìn)行分析，再依據(jù)電力系統(tǒng)不同運(yùn)行工作狀況下所測(cè)電

4、壓電流相量的幾何分布特性確立距離保護(hù)Ⅲ段的過負(fù)荷和故障的識(shí)別判據(jù),最后與普遍使用的距離保護(hù)Ⅲ段的動(dòng)作元件相結(jié)合來(lái)達(dá)成對(duì)過負(fù)荷與故障的區(qū)分識(shí)別。該算法在雙端電源和IEEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上驗(yàn)證其算法的正確性和有效性。⑶提出基于微分方程的過負(fù)荷與對(duì)稱故障識(shí)別算法。該方法基于輸電線路 R-L模型，利用微分方程和所測(cè)的來(lái)自保護(hù)安裝處的被低通濾波器濾波的電壓和電流，求出負(fù)荷電壓和故障點(diǎn)電壓，再利用這兩者之間的差異來(lái)有效識(shí)別過負(fù)荷與對(duì)稱故障。針對(duì)距離保