[发明专利]一种基于安全域的N-1过负荷元件集确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网安全域领域，尤其涉及一种运用配电网安全域筛选主变或馈线元件N-1故障后，确定过负荷元件集的方法。通过该方法，可以确定任意给定配电网的N-1故障后的过负荷元件集。

背景技术

在配电网中，安全高效运行一直是引人关注的问题^[1]。传统的配电网安全评价方法主要是N-1仿真法^[2-4]，而且一直以来也是应用最广泛的配电网安全评价方法。配电系统的N-1校验主要包括主变N-1故障和馈线N-1故障两种场景。

其中，馈线N-1校验是考查单条馈线出口故障时，能否将馈线或馈线段负荷转带到其它联络的馈线；主变N-1校验是考查主变故障时，主变所带负荷能否通过站内或站外联络的主变进行转带，如果转带后出现馈线或主变元件超过了其对应的容量约束，则得到过负荷元件。

因此上述方法是用逐个故障(case)来验证当前配电网的负荷是否满足安全运行条件，最终得到配电网是否安全，确定故障集、过负荷元件和过负荷大小。但该方法往往需要较长的计算时间，难以做到在线指导配电网运行。

发明内容

本发明提供了一种基于安全域的N-1过负荷元件集确定方法，通过本发明可以得到任意给定配电网馈线或主变元件N-1故障后的过负荷元件集，提高了计算时间，详见下文描述：

一种基于安全域的N-1过负荷元件集确定方法，所述确定方法包括以下步骤：

根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈线故障类型边界和主变故障类型边界，输出故障馈线或故障主变，指明故障类型，形成初始故障集；

将初始故障集中的故障馈线直接输出，作为最终故障集中的元件；

结合初始故障集中的故障主变、故障主变的备用主变通过安全距离进行判断，获取不可转带负荷、与停止转带负荷，并求和获取转带后主变最小的负荷值；

若负荷值大于故障主变的备用主变的容量，将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集；

通过最终故障集、安全距离获取N-1情况下的过负荷元件，将过负荷元件形成集合即得到过负荷元件集。

其中，所述安全边界包括：馈线容量约束安全边界、以及主变容量约束安全边界，

所述馈线容量约束安全边界、所述主变容量约束安全边界通过配电网安全域获取。

其中，所述根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈线故障类型边界和主变故障类型边界的步骤具体为：

对安全距离为负的安全边界形成联络单元负荷集；判断联络单元负荷集是否有且只有一个负荷与其余负荷不在同一主变；

如果是，输出馈线故障类型、故障馈线、故障馈线所在的主变到初始故障集；

如果否，输出主变故障类型、故障主变到初始故障集。

其中，所述不可转带负荷具体为：

故障主变及故障主变的备用主变上，安全距离出现负值的馈线或馈线段负荷、及向备用主变转带的馈线或馈线段负荷的总和。

其中，所述停止转带负荷具体为：

故障主变及故障主变的备用主变上，转带到站外同一台主变的馈线或馈线段负荷的较小值的总和。

其中，所述若负荷值大于故障主变的备用主变容量，将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集的步骤具体为：

将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集，并根据负荷值超出故障主变的备用主变容量的大小确定转带方案；

若初始故障集中的元件检验完毕，输出最终故障集。

其中，所述通过最终故障集、安全距离获取N-1情况下的过负荷大小的步骤具体为：

对最终故障集中的元件逐一计算安全距离，当安全距离为负值时说明出现过负荷元件，将过负荷元件形成集合即得到过负荷元件集。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明提出了一种应用安全域法得到配电网N-1故障后的过负荷元件集确定方法。本方法通过初始故障集和最终故障集实现对主变或馈线元件N-1校验。由于本方法与N-1仿真法具有相同的安全约束，因此可以保证结果的准确性；本方法预先根据网络结构和参数计算N-1安全边界，不需要仿真，因此可以保证计算过程的快速性。根据实际电网的检验发现，本方法比N-1仿真法在计算速度上得到了很大的提升，表明本方法具有准确性和快速性的优点。

附图说明

图1为确定初始故障集(OS)算法的流程图；

图2为初始故障集OS到最终故障集(FS)的主变元件处理的流程图；

图3为一种基于安全域的N-1过负荷元件集确定方法的流程图；