[发明专利]一种控制短路电流水平的电网运行方式优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及电力系统的电网运行方法，具体地说是一种控制短路电流水平的电网运行方式优化方法。

背景技术

随着国民经济的持续快速发展，电力系统的负荷不断增长，为了保证供电的安全性和可靠性，电网结构逐渐增强，电源项目不断投入。逐渐增强的电网结构中环网增多，缩短了变电所之间的电气距离，从而使短路电流水平提升；负荷的增长需要电源项目的不断投入，而综合考虑电厂建设用地的紧张以及有效利用能源多方面，就出现了发电机单机容量增大，单个发电厂机组数目增多，或者几个发电厂集中一带建设形成发电厂群的现象，都直接引起电网短路电流的增大。近年来，短路电流增大的趋势越来越严重，已成为电力系统规划和运行方式安排时需要考虑的主要问题。

随着电源建设的加快和区域电网的互联，电力系统规模迅速扩大，短路容量随之增大，部分变电站母线的短路电流水平已接近甚至超过了断路器的开断能力。短路电流超标是电网安全运行的严重隐患，万一断路器不能灭弧，将引起爆炸，并可能引发系统性事故，严重威胁电气设备及电网的安全运行。在目前断路器开断能力和短路限流技术仍难以取得突破性进展的情况下，改变电网的运行结构(如线路开断、母线分裂运行等)是控制短路电流的重要手段。采取有效的措施限制电网短路电流水平迫在眉睫。

目前常用的限流措施主要有线路开断及母线分裂运行、加装故障电流限制器、采用高阻抗变压器等。但后两项受到技术上的限制，且投资较高，还会对继电保护带来较大影响；且对于同一支路而言，采用支路开断的限流效果最优，并且操作方便、成本低，应优先考虑。但线路开断可能导致电网的可靠性水平降低，不合理的线路开断方案甚至可能会破坏网架的连通性，因此应尽量减少开断线路的数目，保持网架的完整性。同时，电网中往往存在多个短路电流超标站点，要找到综合考虑各个站点限流效果的最优断线策略并非易事。文献1《限制500kV电网短路电流的网架调整优化算法[J]》(张永康，蔡泽祥，李爱民等，电力系统自动化，2009，33(22):34-39)采用自阻抗灵敏度系数对限流效果进行评价，可以找到开断较少线路且有效控制短路电流水平的断线组合，但采用隐枚举法，计算量大且解的最优性难以得到有效保证，应用范围受到限制。文献2《Transmission network reconfiguration algorithm considering short-circuit curtailment and voltage stability index[C]》(Kumpee Boonsuwan,Naebboon Hoonchareon.The 8^thElectrical Engineering/Electronics,Computer,Telecommunications,and Information Technology(ECTI)Association of Thailand–Conference,2011:877-880)以快速电压稳定指标作为几种可行措施的选择依据，采用的也是枚举算法，断线策略的给出严重依赖运行人员的经验。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种控制短路电流水平的电网运行方式的优化方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种控制短路电流水平的电网运行方式优化方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定候选断线支路集

1.1)采用故障分量法按公式(1.1)计算短路点电流为：

I·f=V·f|0|Zff≈1Zff---(1.1)]]>