[发明专利]一种适用于分级保护配置的配电线路模型

说明书

一种适用于分级保护配置的配电线路模型，所述模型将配电线路抽象成10kV母线、导线、开关和配变四部分。每个部分均用特定的统一数值结构进行表达，形成统一的标准信息模型，并根据该模型给出了任意位置的阻抗和任意区间的配变总容量的计算方法。本发明模型基于配电线路的最重要特征，抽象出统一的配电线路共有的特征，形成统一信息模型。本发明提出的适用于分级保护配置的配电线路模型，可实现配电线路的信息模型的标准化，为配电线路分级保护配置计算形成统一算法提供信息基础，同时有利于实现配电线路信息的程式化输入、线路信息批量导入和存储、分级保护配置方案的快速获取。

技术领域

本发明涉及一种适用于分级保护配置的配电线路模型，属电力配电技术领域。

背景技术

为了实现配电线路发生故障时，各级开关有序跳闸，采用一种分级保护配置方法对开关位置和各开关定值进行配置。

分级保护配置方法该方法如下；

(1)分级数：因国家标准规定，220kV主变后备保护的动作时间应小于2s，上下级保护级差时间不小于0.2s，35kV变电站的10kV线路末段保护的动作时间只有0.5s-0.7s，可设置两级保护；110kV、220kV变电站则有0.7s-1.2s，可设置三级保护。

(2)分级保护配置，变电站出线开关为第一级保护，在线路合适位置设置第二级保护，第二级保护后侧适当位置再设置第三级保护，各级保护的位置需要考虑到短路电流大小，而电流大小取决于线路的系统阻抗和线路参数。

由于配电线路的结构复杂多变，适用于分级保护配置的配电线路模型的缺乏，使分级保护配置需要对每条线路分别单独进行参数收集和计算，无法形成统一算法对大量线路开展分级保护配置的批量快速计算及大规模应用。

发明内容

本发明的目的是，为了实现配电线路分级保护配置的批量快速自动处理，本发明提出一种适用于分级保护配置的配电线路模型。

本发明实现的技术方案如下，一种适用于分级保护配置的配电线路模型，所述模型忽略不同配电线路的类型、结构、方位、走向等的不同之处，基于配电线路的最重要特征，即任何配电线路均接于10kV母线，且均由导线、开关、配变等部分组成的特征，将配电线路抽象成10kV母线、导线、开关和配变四部分；每个部分均用特定的统一数值结构进行表达，形成统一的标准信息模型，并根据该模型提供任意位置的阻抗和任意区间的配变总容量的计算方法。

所述10kV母线由两个数值结构组成：10kV母线处的(1)最大方式下系统电阻R_d和最大方式下系统电抗X_d；(2)最小方式下系统电阻R_s和最小方式下系统电抗X_s。

所述导线包括主干线、分支线和次支线；

所述主干线根据始端至末端之间导线的类型，每一导线型号为一段，段的数量决定于该主干线上导线变化的次数，导线型号、长度；设主干线从始端至末端共依次串接了N类导线，则每类导线分为一段，主干线分为N段，其中的第i部分，即主干线第i段导线的模型用数据结构D_i表示：

D_i＝(a_i,b_i,l_i)

式中，a_i为主干线第i段导线的单位长度电阻(欧/km)；b_i为主干线第i段导线的单位长度电抗，单位为欧/km；l_i为主干线第i段导线的长度，单位为km；主干线总长度L_D为主干线所有分段导线长度之和，即：

因此主干线可用数据结构D表示：D＝{D₁,D₂,…,D_N}；