主配網模型進行拼接。
[0051] 需要說明的是,配電網中負荷的大小和分布位置,將影響到配電網中電壓的分布, 使得合環開關兩側存在一定的電勢差,當進行合環操作(即將合環開關進行閉合操作)時, 在上述電勢差的作用下,環網中將產生環流,導致配電網的潮流分布發生變化,因此,網絡 結構及負荷分布的不對稱性所引起的合環開關兩側的電勢差是合環潮流(對應于合環電 流)產生的主要原因。
[0052] 由于合環潮流與合環點所在供區內環路阻抗的分布有關,而環路阻抗受主變阻抗 影響較大,因此,為了準確計算配電網中各線路的環路阻抗,需要對主配網模型進行拼接。 其中,主網模型在輸出時通常可以采用符合IEC61970的CME格式,配電網模型通常可以只 包括IOkV出線模型,在拼接時需要依據變電站名稱與調度編號對主配網模型進行拼接。現 有技術中對于上述拼接已有較成熟的技術方案,在此不再贅述。
[0053] S12:對拼接后的主配網模型進行網絡拓撲分析,并通過確定母線為節點,母線間 的連接設備為支路,建立節點-支路的電網模型。
[0054]需要說明的是,網絡拓撲分析是解決電力系統分析計算問題的基礎,其主要任務 是處理開關信息的變化,形成新的電網結構,其實質是把母線-開關之間描述的物理模型通 過分析轉化為節點-支路之間描述的數學模型。具體來說,在進行網絡拓撲分析時,采用矩 陣法,把電力系統物理模型中的連接關系抽象成圖論中的圖,即把物理模型中的節點或母 線抽象成節點,把開關或支路抽象成圖中的邊,這樣圖中的節點與節點之間、節點與邊之間 的關系可以通過鄰接矩陣和關聯矩陣表示出來,鄰接矩陣反映節點對之間是否通過邊直接 連接,關聯矩陣是反映節點和邊之間的連接關系。本發明實施例中,將進行拼接后的主配網 模型中的母線抽象成節點,即負荷節點;而母線之間的連接設備抽象成支路,其中,母線之 間的連接設備可以包括主變電器、線路間的聯絡開關、電纜支路、架空線路、開關站等。本申 請中,支路可以分為聯絡支路與非聯絡支路,聯絡支路是指具備合環功能的支路,非聯絡支 路是指不具備合環功能的支路。
[0055] S13:獲取各節點的節點電壓,其中,各節點的節點電壓包括各節點的節點電壓相 位及節點電壓幅值。
[0056] S14:獲取并發合環導納矩陣,并發合環導納矩陣包括常規節點導納矩陣及并發合 環增量矩陣。
[0057] 需要說明的是,常規節點導納矩陣是現有技術中的運行方式所對應的導納矩陣, 在此不再贅述。而并發合環增量矩陣是由多線路并發合環引起的增量,以進一步實現對于 多線路并發合環所產生的合環電流的計算。
[0058] S15:基于并發合環導納矩陣、各節點的節點電壓計算各合環開關的合環電流。
[0059] S16:判斷合環電流是否越保護限額,如果是,則執行步驟S17,如果否,則執行步驟 S18〇
[0060] 其中,判斷合環電流是否越保護限額即為判斷合環電流是否大于保護限額,保護 限額可以由工作人員根據實際需要進行確定,如果合環電流大于保護限額,說明合環電流 過大,如果此時合環的話可能會導致整條線路停電,因此,此時不進行并發合環,而如果合 環電流不大于保護限額,說明合環電流符合要求,可以進行并發合環。
[0061] S17:結束操作。
[0062] S18:將主配網模型中的各合環開關同時閉合。
[0063] 將主配網模型中的各合環開關同時閉合,即實現多條線路的并發合環,不同于現 有技術中的逐條線路依次合環,本申請中多條線路的合環是同時進行的。
[0064] 通過本申請公開的上述技術特征,首先基于并發合環導納矩陣及各節點的節點電 壓計算出各合環開關的合環電流,進而在判斷出合環電流并未越保護限額時直接將各合環 開關同時閉合,由此,在變電站面臨全停風險時,能夠在盡可能短的時間內將負荷快速轉移 出去,與現有技術中逐條線路依次合環相比,本申請通過上述方案實現了多條線路的并發 合環,大大提高了負荷轉移效率,降低了負荷轉移時間,并且,進一步避免了誘發大面積停 電的發生。
[0065] 上述實施例提供的一種多線路并發合環方法中,獲取各節點的節點電壓相位,可 以包括:
[0066]將各節點的節點電壓幅值的標么值取為1,利用Givens正交變換法,基于各支路對 應的支路有功潮流或者各節點對應的節點有功注入計算各節點的節點電壓相位。
[0067] 在實際供、配電網中,合環潮流的大小與合環開關兩側的電壓相量差關系密切。為 求得合環開關兩側的電壓相量差(簡稱電壓差),除了需要知道合環開關兩側的電壓幅值 外,還需知道其相位。由于實際供、配電網中電壓相位一般沒有測量,不能直接獲取,因此, 本申請中利用電網中有功和無功相對解耦實現對于合環開關兩側的電壓相量差的計算,且 有功量測的精度及可靠性均相對較好,因此,采用有功量測估計合環開關兩側對應的節點 的節點電壓相位,可減小對基礎數據及量測質量的依賴性,提高合環電流算法的可靠性及 計算速度。
[0068] 具體來說,本申請中在對各節點的節點電壓相位進行估計時,只考慮有功功率量 測(支路量測和注入量測)和節點電壓相位之間的關系,而忽略其節點電壓幅值的變化,因 此,將節點電壓幅值的標么值均取為1。而估計節點電壓相位的狀態量為各節點的節點電壓 相位,量測量為支路有功潮流或節點有功注入。
[0069] 其中,對于與節點i及節點j對應的支路有功潮流量測,有:
[0070] Pij = Bij(0i-0j)
[0071 ] i為任意支路的始端節點對應的編號,j為該支路的末端節點對應的編號,Pij為該 支路由始端節點i流向末端節點j的有功功率,B1^常規節點導納矩陣第i行第j列元素的虛 部,Θ為對應節點的節點電壓相位。
[0072] 對于節點i的有功注入量測Pi,有:
[0073]
[0074] η為與節點i對應的支路的總數量,即可以為以節點i為始端節點的支路的總數量。
[0075] 由上述兩個公式可以看出,節點的相位估計問題的量測方程均為狀態量的線性函 數,故相位估計問題為加權線性最小二乘估計問題,其數值求解不需要迭代,具有很高的可 靠性。
[0076] 需要說明的是,加權線性最小二乘估計問題在數學上可描述為如下的極小化問 題:
[0077] min J(x) = [z-h(x)]TW[z_h(x)]
[0078] 其中,x為狀態向量,η維;z為量測向量,m維;h為量測方程向量,m維;W為量測權重 矩陣,mXm維,一般為正定對角矩陣。一般而言,量測值的測量精度決定了其在目標函數中 權因子的大小,精度越高,所賦予的權因子越大。實際量測的精度主要取決于測量儀表本 身;偽量測的誤差一般較大;虛擬量測則絕對準確,不存在誤差。
[0079]求解加權線性最小二乘估計問題的方法主要有正則方程法及正交變換法,其中, 正交變換法相對于正則方程法來說,具有極好的數值穩定性,而正交變換方法主要有 Givens正交變換法及Househo Id正交變換法,對于大規模稀疏矩陣,相對于Household正交 變換法,Givens正交變換具有更高的效率,對于實際的大規模電網,加權線性相位估計問題 的加權量測對應矩陣為大規模稀疏矩陣,因此,采用Givens正交變換法比Household正交變 換法具有更高的執行效率,故本發明實施例中利用Givens正交變換法求解加權線性相位估 計問題,以獲得節點的節點電壓相位。
[0080] 上述實施例提供