[发明专利]一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法

说明书

本发明公开T型结构矿井高压电网自动短路计算方法，属于煤矿高压电网短路计算技术领域，首先依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成干路节点与干路节点的关联矩阵，进线节点与干路节点的关联矩阵；再者计算干路节点与支路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算；其次依据单向图的连通性，计算支路节点与支路节点供电关联矩阵和支路节点与干路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算；最后当支路节点直接控制的线路发生短路故障时，完成矿井高压供电系统自动短路计算。本发明采用T型结构的高压供电系统，在发生短路故障时，限制煤矿高压供电系统的供电级数，避免矿井高压电网由于越级跳闸而导致大面积停电事故发生。

技术领域

本发明属于煤矿高压电网短路计算技术领域，尤其涉及一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法。

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。一般情况下，在矿井高压电网中，相邻的出线开关都是从进线开关后的母线引出，但采用这种接线方式会导致煤矿井下供电级数较多，当发生短路故障时容易导致越级跳闸现象，为了能够降低煤矿高压供电系统的供电级数，在某些煤矿中采用了T型结构的高压供电系统，以便能够有效限制煤矿高压供电系统的供电级数。已有的矿井高压电网自动短路计算方法都是针对一般情况下的供电系统完成自动短路计算，针对T型结构矿井高压电网的自动短路计算方法还未见报道。

本发明提出的一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法，能够依据T型结构矿井高压电网的供电系统特点，构造T型结构矿井高压供电系统的网络拓扑模型，能够很方便地完成T型结构矿井高压供电系统供电网络的拓扑辨识，并以此为基础实现自动短路计算功能，具有方法简单、效率高等特点。

发明内容

本发明之目的在于提供一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法，以解决上述背景技术中提出的煤矿高压供电系统的供电级数多，发生短路故障时导致越级跳闸的问题。

针对矿井高压供电系统，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；依据每条干路节点直接控制的供电线路建立干路节点-供电线路邻接表TT；通过该邻接表，可以依据相应的干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、单位电阻和单位电控信息；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。

针对矿井高压供电系统，以进线开关连接的母线作为进线节点、以高压出线开关连接的支路作为支路节点，以干路高压开关连接的干路作为干路节点，如果进线节点有m个，支路节点有n个，干路节点有k个，

步骤11：依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成干路节点与干路节点的关联矩阵A，干路节点与支路节点的关联矩阵B，进线节点与干路节点的关联矩阵D，支路节点与进线节点的关联矩阵E；

步骤12：依据关联矩阵A和关联矩阵B计算干路节点与支路节点最终供电关联矩阵U，关联矩阵U为k行n列，在关联矩阵U中可以描述某干路节点是由哪些支路节点供电的；同时，完成矩阵运算；

步骤13：依据单向图的连通性，计算支路节点与支路节点供电关联矩阵NH和支路节点与干路节点最终供电关联矩阵G；同时，完成矩阵运算；

步骤14：当支路节点直接控制的线路发生短路故障时，依据支路节点与支路节点供电关联矩阵NH和支路节点与干路节点最终供电关联矩阵G完成矿井高压供电系统自动短路计算。