[发明专利]一种油田配电网的电压暂降凹陷域的分析方法

说明书

本发明提供了一种油田配电网电压暂降凹陷域的分析方法，属于电力系统技术领域。其技术方案为：一种油田配电网电压暂降凹陷域的分析方法，其特征在于，根据实际油田配电网系统，分析电网系统中节点和各支路情况，检测并获得电网中母线参数、故障支路参数以及非故障且具有负载运行的支路参数，建立模型图分析推导确定电压暂降凹陷域临界距离与各个参数之间的关系。本发明的有益效果为：与传统的计算方法相比减小故障线路电压暂降的临界距离的计算误差，比较精确的确定实际故障线路的范围。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种油田配电网电压暂降凹陷域的分析方法。

背景技术

电压暂降是指电力系统中电压有效值瞬时减小到10％～90％额定值，且持续时间为10毫秒到数秒钟的一种暂态电能质量现象。电压暂降主要由故障、大功率感应电机启动、变压器励磁涌流以及线路遭受雷击等引起。由于油田配电网运行特点有别于常规配电网，且大功率用电设备以及配电变压器数量众多，电压暂降问题较为突出。电压暂降幅值超出用电设备耐受能力后，会导致设备自动停机，从而影响油田产量甚至引起设备损坏等间接损失。目前，电压暂降已成为油田配电网电能质量领域普遍关注的问题。因此但为了保证油田高产井、注水等重要负荷运行可靠性，在该类设备的开关执行电路中安装有抗晃电装置，确保油田配电网中出现电压暂降现象时，该类设备能够持续运行，以减小负载停运对于油田生产的影响。

目前，在分析常规配电网中故障引起的电压暂降幅度时，通常忽略负荷分支电流的影响。而在油田配电网中，发生电压暂降时，故障线路的设备会停机，非故障线路的设备在抗晃电装置的作用下不会停机，依然存在较大的负荷分支电流。此时，传统的计算方法不再适用于此种情况，即不能忽略负荷支路电流对于配电网电压暂降凹陷域范围的影响。传统的计算方法会扩大故障线路电压暂降的临界距离，增大计算误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小故障线路电压暂降临界距离误差的油田配电网系统的电压暂降凹陷域的分析方法。

本发明是通过如下措施实现的：一种油田配电网电压暂降凹陷域的分析方法，其特征在于，根据实际油田配电网系统，分析电网系统中节点和各支路情况，检测并获得电网中母线、故障支路参数以及非故障且具有负载运行支路参数，建立模型图分析推导确定电压暂降凹陷域临界距离与各个参数之间的关系。

配电网中的电压暂降会以暂降源为起点向外传播，一般情况下，暂降源处的电压跌落最严重，电压暂降向外传播过程暂降幅度依次减弱。定义系统中发生故障引起电压暂降，使所关心的某一点敏感性负荷不能正常工作的故障点所在的区域称为凹陷域。当敏感负荷位于凹陷域以外，该点发生故障不影响敏感负荷的正常工作，反之，该点发生故障将可能影响到敏感负荷的正常运行。凹陷域标志着电压暂降的波及范围，是评价电压暂降严重程度以及系统抗暂降能力的重要指标。

根据各个参数建立电网系统的模型图分别为线路等效电路图和电流电压相量的关系图。根据线路等效电路图和电流电压相量的关系图具体分析推导得到母线参数、故障支路参数以及非故障且具有负载运行的支路参数与电压暂降凹陷域临界距离的关系公式为：

z₁＝r₁+jx₁ Z_S＝R_S+jX_S

其中：式中，l_crit为临界距离，Z_S为系统阻抗，z₁为非故障支路单位阻抗， U_sag为母线电压，U_S为系统电压，x₁为非故障支路单位长度的线路电抗值，r₁为非故障支路单位长度的线路电阻值，X_S为系统阻抗的电抗值，R_S为系统阻抗，Z_load为非故障支路阻抗的电阻值，j为虚数。