[发明专利]一种煤矿高压电网短路电流并行计算方法

说明书

本发明公开了一种煤矿高压电网短路电流并行计算方法，包括如下步骤：以电源支路节点为起点，将所有支路节点分为n个集合；依据获得的每个支路节点集合S_i，基于先到先服务的调度原则，分别对每个集合S_i基于关联矩阵进行并行网络拓扑分析，获得其对应的最终供电关联矩阵E_i；依据获得的所有矩阵E_i生成整个高压供电系统的最终供电关联矩阵E；依据获得的支路节点集合DS，基于先到先服务的调度原则，基于关联矩阵E完成每个支路节点对应短路电流的并行计算。本发明基于关联矩阵和并行计算技术构造矿井高压供电系统的网络拓扑模型，能够很方便地完成供电网络拓扑辨识,并以此为基础实现并行短路计算功能，能够有效降低短路计算的时间开销。

技术领域

本发明公开了一种煤矿高压电网短路电流并行计算方法，属于煤矿高压供电网络短路计算领域。

背景技术

35kV以上的电力网中存在多个电源，属于复杂闭式电网，短路计算较为复杂；而矿井高压供电系统为6kV或10kV等级，两个电源应采用分列运行方式，或者是一路使用一路备用，属于单电源开式电网，其短路计算可采用比较简单的绝对值法或相对值法。

针对矿井高压供电系统完成自动短路计算需要首先获取高压供电系统的网络拓扑结构，依据获取的网络拓扑结构使用绝对值法或相对值法完成自动短路计算功能。当前，已有的基于关联矩阵的矿井高压供电系统自动短路计算方法主要是基于关联矩阵完成连通性分析，获得矿井高压供电系统的网络拓扑结构，以此为基础实现供电系统的自动短路计算功能。该方法构建的拓扑分析模型结构清晰，扩展性强，能够较好地实现矿井高压电网自动短路计算功能；但在矿井高压供电系统中节点数量较多，基于关联矩阵完成矿井高压电网自动短路计算时间复杂度较高，时间开销大，为了能够以较少的时间开销基于关联矩阵完成矿井高压电网的自动短路计算，本发明提出了一种煤矿高压电网短路电流并行计算方法，该方法基于矿井高压供电系统结构特点，充分利用并行计算技术，实现煤矿高压电网的短路电流并行计算。

本发明提出的一种煤矿高压电网短路电流并行计算方法基于关联矩阵和并行计算技术构造矿井高压供电系统的网络拓扑模型，能够很方便地完成矿井高压供电系统供电网络的拓扑辨识, 并以此为基础实现并行短路计算功能，能够有效降低短路计算的时间开销。

发明内容

依据每条支路节点直接控制的供电线路建立支路节点-供电线路邻接表T；通过该邻接表，可以依据相应的支路节点编号查询到其直接控制的供电线路基本参数，包括供电线路长度、供电线路型号、单位电阻和单位电抗信息；并设置矿井高压供电系统最大运行方式下的系统电抗和最小运行方式下的系统电抗；设置矿井高压供电系统的电源支路节点，电源支路节点是指由上级供电部门直接供电的支路节点。

假定开关状态为合闸的电源支路节点的数量有n个，以煤矿高压供电系统电源支路节点为起点，将煤矿高压供电系统支路节点分为n个集合，每个支路节点集合用表示，；具体步骤如下：

步骤1）、将煤矿高压供电系统中所有开关状态为合闸的电源支路节点加入到集合中，假定开关状态为合闸的电源支路节点的数量有n个；从中取出一个电源支路节点，的数值设置为1，执行步骤2）；

步骤2）、该电源支路节点用表示，将加入到支路节点集合中，在煤矿高压供电系统中查找由电源支路节点供电的所有开关状态为合闸的支路节点，并将获得的所有支路节点加入到集合中；

步骤3）、如果集合不为空，从集合中取出下一个电源支路节点，将的数值加1，执行步骤2）；如果集合为空，则可获得n个支路节点集合，每个支路节点集合用表示，对每个支路节点集合中的支路节点从序号1开始顺序编号。