[发明专利]一种考虑和应涌流及分布式电源影响的基于PMU数据的配电网合环电流计算方法

说明书

本发明属于配电网电力调度领域，提供一种考虑和应涌流及分布式电源影响的基于PMU数据的配电网合环电流计算方法，包含以下步骤：(1)确定合环开关的编号和位置；(2)根据深度优先搜索算法获取合环网络拓扑；(3)从数据库中获取合环网络拓扑电力设备参数；(4)根据PMU测量的数据获取各节点电压相量、各支路电流相量；(5)等效处理用于计算合环稳态电流的电力设备参数；(6)计算合环稳态电流；(7)等效处理用于计算合环冲击电流的电力设备参数，主要针对分布式电源和空载变压器；(8)计算合环冲击电流。本发明利用PMU测量的数据，考虑和应涌流及分布式电源的影响，使计算结果更精接近实际值，适用于配电网电力调度领域。

技术领域

本发明属于配电网电力调度领域，具体涉及一种考虑和应涌流及分布式电源影响的基于PMU(同步相量测量单元)数据的配电网合环电流计算方法。

背景技术

我国配电网普遍采用“闭环设计，开环运行”供电方式。其中，中压配电网的电缆网络以“手拉手”接线型式最为普遍。在实际运行中，每条“手拉手”主干线中的分段开关在常规运行方式下总处于开断状态，这个分段开关即联络开关。如果某联络开关在两侧电源均未断开情况下合上，则构成环路，可能出现环流。这种情况下合上联络开关，称为合环操作。

由于拟进行合环操作的联络开关的两侧电源可能来自不同母线，如果其上层两侧供电电源来自不同变电站，则两侧电源的幅值和相角可能存在较大差别。在这种情况下合上联络开关，不仅稳态环流较大，而且在暂态过程中会出现较大的衰减的直流分量，在某些情况下还会出现衰减的交流分量。与此同时，并联在10kV线路上的多台空载变压器也可能出现“和应励磁涌流”。此外，在10kV网络并接有分布式发电系统时，这些分布式发电系统也会产生暂态电流。因此，在上述各种因素的共同作用下，有可能使通过联络开关的电流过大，从而导致继电保护装置动作而跳闸。因此合环操作之前，调度人员会进行合环电流计算。

传统方式计算合环电流，通常采用叠加法、潮流法等。传统方式存在条件过度简化、数据采样不精确、未考虑空载变压器及分布式电源的影响等问题，导致计算结果和实际结果有较大差异。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，提出一种考虑和应涌流及分布式电源影响的基于PMU数据的配电网合环电流计算方法，解决了现有方式计算合环电流计算时条件过度简化、数据采样不精确、尚未考虑空载变压器和分布式电源的影响等问题，使计算结果更接近实际值，提高允许合环判断的成功率。此发明具有良好的应用价值。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的。

一种考虑和应涌流及分布式电源影响的基于PMU数据的配电网合环电流计算方法，包括以下步骤：

(1)根据运行人员下达的合环命令，从配电网监控系统的实时数据库中确定待合环操作开关的编号和在配电网网络拓扑中的位置；

(2)根据有向图的深度优先搜索算法，在配电网监控系统的实时数据库中进行搜索，获取待合环操作开关两侧的合环网络拓扑；

(3)从配电网监控系统的实时数据库中，获取待合环操作开关两侧的合环网络拓扑的各电力设备参数，配电线路、变压器、分布式电源、用户负荷参数；

(4)根据PMU测量的数据，获取拟合环时刻待合环操作开关两侧的合环网络拓扑中各节点电压相量、各支路电流相量；通过此方式获取的数据相比于传统潮流计算得到的数据，其精准度和实时性更好；

(5)等效处理用于计算合环稳态电流的各电力设备参数，包括配电线路、变压器、分布式电源、用户负荷参数；根据电流分布系数原理，将合环开关上级线路中各条分支线路分流影响等效至对应的更上一级线路，即相应增大更上一级线路阻抗或线路上变压器阻抗；有载变压器忽略励磁支路；空载变压器视为开路；分布式电源视为等值恒阻抗负荷；考虑合环网络拓扑中所有用户负荷，用户负荷视为等值恒阻抗负荷，一条支线上的多个用户负荷合并且置于支线末端；上述处理措施可以减轻计算复杂程度，对计算结果精度影响也较小；