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多环路电网方向保护最优配合顺序研究

多环路电网方向保护最优配合顺序研究

作者：谢晓伟燕山大学

学位级别：硕士

继电保护计算机辅助整定计算是提高工作效率、避免人工疏漏和降低运行成本的重要途径和手段。本文为满足复杂环网机辅整定计算的需要,分析了国内外最优配合整定的研究现状,研究了继电保护计算最优配合整定的流程。在此基础上,本文采用... 详细信息

继电保护计算机辅助整定计算是提高工作效率、避免人工疏漏和降低运行成本的重要途径和手段。本文为满足复杂环网机辅整定计算的需要,分析了国内外最优配合整定的研究现状,研究了继电保护计算最优配合整定的流程。在此基础上,本文采用细菌群体趋药性算法对最小断点集问题进行了重点研究。本论文的主要内容如下: 首先,本文分析了最优整定配合中各个环节的流程,重点研究了环网所有有向简单回路的寻找和相关顺序矩阵的求解。针对电网拓扑结构特点,利用图论知识,把电网构造成无向图的结构,采用广度优先搜索法进行拓扑分析,根据线路正向/反向保护对的对称性得到全网所有有向简单回路矩阵,同时,本文还对电网主后备保护对的寻找进行了分析。然后,针对最小断点集求取的特点,本文对细菌群体趋药性算法进行了改进。引入离散更新机制,提高了算法对离散问题的解决能力;同时,对算法进行多样性研究,提高了细菌群体趋药性算法的寻优速度和寻优能力。最后,为了确定复杂环网方向保护最优的最小断点集,本论文结合电网最小断点集求解的特点及研究现状,引入电气耦合参数、节点馈线连接数目、高速继电器数目及节点重要负荷数目等指标作为最优最小断点寻找的评判依据,建立了寻找最优最小断点集的数学模型。基于细菌群体趋药性算法基本原理,本文提出了计算最优断点集的新方法。通过算例分析证明,本文可以快速的找出最优的最小断点集。

关键词：保护整定计算细菌群体趋药性断点集电气耦合拓扑分析节点阻抗矩阵

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有源配电网短路电流分析与计算方法

有源配电网短路电流分析与计算方法

作者：刘国栋山东理工大学

学位级别：硕士

配电网故障分析是研究配电网安全运行、继电保护与故障处理问题的基础。利用配电网的放射式结构特点,采用基于相分量的端口补偿法计算配电网短路电流,可减少计算工作量。利用端口补偿法计算配电网短路电流时可以采用不需迭代的计算方式... 详细信息

配电网故障分析是研究配电网安全运行、继电保护与故障处理问题的基础。利用配电网的放射式结构特点,采用基于相分量的端口补偿法计算配电网短路电流,可减少计算工作量。利用端口补偿法计算配电网短路电流时可以采用不需迭代的计算方式,但由于在计算故障端口节点阻抗矩阵时均未考虑线路中并联支路的影响,计算误差大;经多次迭代计算可以解决误差大的问题,但需要进行多次端口补偿电流的计算,计算工作量增大。此外,在计算有源配电网故障时,现有文献中仍将旋转机简单处理成稳态潮流计算时通常采用的PV节点模型,故障计算时该模型不够精确。针对现有端口补偿法存在不足,本文进行改进计算。在计算故障端口节点阻抗矩阵时计及并联支路的影响;在计算有源配电网故障时,用旋转机更为精确恒电动势模型取代潮流计算时通常采用的PV模型。本文的主要研究内容有:(1)在利用端口补偿法计算无源配电网故障时,提出考虑并联支路影响的端口补偿改进算法。通过Y/Δ变换和并联支路节点导纳矩阵修正,把不同接线方式的无功补偿电容器和负荷类并联支路化为统一的简单并联形式,在计算故障端口节点阻抗矩阵时相对简单的计及它们的影响。这样,采用不需迭代的简便方式即可计算出无源配电网较为精确的故障电流。(2)在计算有源配电网故障时,构建旋转机更加接近实际的恒电动势模型。通过稳态潮流计算获取旋转机次暂态电动势,故障时充分利用旋转机次暂态电动势瞬时维持不变的特性,采用恒电动势模型。这样,在计算故障端口节点阻抗矩阵时,旋转机可视作并联支路,支路导纳矩阵根据其次暂态阻抗求出。对于仅含旋转型分布式电源的配电网,仍可继续采用不需迭代的简便方式计算出更加接近实际且较为精确的故障电流。(3)在计算含逆变型分布式电源配电网故障时,为适应逆变器的非线性特征,提出计及并联支路的端口补偿迭代算法。逆变器具有电流源性质,在计算节点阻抗矩阵时,将逆变器处理为开路的并联支路,不计及其影响。而在故障迭代计算过程中,根据逆变型分布式电源的控制策略以及并网点电压调整逆变器的输出电流。对于含逆变器类分布式电源配电网,这样即可计算出非常精确的故障电流。(4)先后利用DIGSILENT仿真软件构建算例模型,并设置相应故障。同时用MATLAB编写故障计算程序,对算法进行测试。计算结果与算例分析证明了本文所提改进方法的可行性和有效性。本文在计算故障端口节点阻抗矩阵时计及并联支路的影响,并且计算有源配电网故障时构建旋转机类分布式电源更为精确的恒电动势模型。这样,对于无源以及仅含旋转型分布式电源配电网,采用本文计及负荷影响的不迭代端口补偿改进算法即可求出较为精确的短路电流,计算简便。而对于含有逆变器类分布式电源配电网,考虑到逆变器的非线性特征,采用本文计及并联支路的端口补偿迭代算法计算,结果精确。因此,本文研究成果对于配电网短路电流的简便、精确计算具有较大工程实用价值。

关键词：有源配电网端口补偿法并联支路节点阻抗矩阵短路电流计算

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电力系统线性方程组快速求解方法的研究

电力系统线性方程组快速求解方法的研究

作者：罗仁露南昌大学

学位级别：硕士

节点阻抗矩阵在电力系统计算分析中具有十分重要的作用,应用非常广泛,是各种电力系统计算的核心基础。在对传统稀疏对称矩阵技术在电力系统计算运用的长期研究基础上,提出了一种新型的稀疏对称矩阵技术,其运用领域包括高斯消元法、高斯... 详细信息

节点阻抗矩阵在电力系统计算分析中具有十分重要的作用,应用非常广泛,是各种电力系统计算的核心基础。在对传统稀疏对称矩阵技术在电力系统计算运用的长期研究基础上,提出了一种新型的稀疏对称矩阵技术,其运用领域包括高斯消元法、高斯-约当消元法、三角分解法、因子表法快速求解线性方程。它主要针对大型电力系统中存在的矩阵运算,巧妙新颖的利用矩阵的对称性和稀疏性特点,从而有效的避免了大量不必要元素的计算,继而大幅提高运算效率,节约运算时间。通过对新型的电力系统计算方法和传统方法进行运算时间上的对比,从而证明新型对称稀疏技术的高效性和可行性。将大幅提高电力系统相关计算的速度,给电力系统的各种在线计算(实时计算)提供全新的思路,提高电力系统的实时监测性及安全可靠性。

关键词：高斯消元法高斯-约当消元法三角分解法因子表法电力系统计算节点阻抗矩阵对称稀疏矩阵技术

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互感网络灵敏度的计算

太原工学院学报 1982年第3期 70-89页

作者：石根夏路易石生

本文运用网络图论和矩阵分析等理论,对互感网络灵敏度的计算问题进行了探讨。提出和证明了计算互感网络灵敏度所必需的两条引理,并以这两条引理为基础,用受控源消互感方法导出了互感网络灵敏度计算的四个公式,使计算大为简化。这些公式... 详细信息

本文运用网络图论和矩阵分析等理论,对互感网络灵敏度的计算问题进行了探讨。提出和证明了计算互感网络灵敏度所必需的两条引理,并以这两条引理为基础,用受控源消互感方法导出了互感网络灵敏度计算的四个公式,使计算大为简化。这些公式同样适用于有源耦合网络灵敏度的计算。

关键词：网络灵敏度网络图论灵敏度矩阵矩阵分析结构分析支路电流方程导纳矩阵列向量列矢量对偶原理受控源引理互感参数网络函数节点阻抗矩阵计算公式关联矩阵

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配电网短路电流计算端口补偿法的改进

山东理工大学学报（自然科学版） 2018年第1期32卷 15-20页

作者：刘国栋徐丙垠彭克高孟友张新慧山东理工大学智能电网研究院山东淄博255049 国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽274000 青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266042

针对现有不迭代端口补偿法计算误差大、迭代端口补偿法计算工作量大的问题,提出计及并联支路影响的端口补偿改进算法.充分利用配电网辐射状的结构特点,采用基于相分量的端口补偿法计算配电网故障,既提高了计算速度又保证了计算精度.通... 详细信息

针对现有不迭代端口补偿法计算误差大、迭代端口补偿法计算工作量大的问题,提出计及并联支路影响的端口补偿改进算法.充分利用配电网辐射状的结构特点,采用基于相分量的端口补偿法计算配电网故障,既提高了计算速度又保证了计算精度.通过算例对所述方法进行测试,并与传统算法的计算结果进行了对比分析,证明了本算法的可行性、有效性和优越性.

关键词：配电网端口补偿法并联支路节点阻抗矩阵故障计算

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电力系统故障计算中关于两回并联互感线路的一种简便处理方法

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重庆大学学报(自然科学版) 1981年第2期 17-37页

作者：米麟书重庆大学电气工程系

本文将电力系统故障计算中常见的两回并联的均匀互感线路的各种状态(两回并联互感线路同时接入网络或从网络断开,其中任一回线的接入、断开、检修时两端接地,任一回线上的任意点发生故障,任一回线的一端断开),分别处理为等效的无互感电... 详细信息

本文将电力系统故障计算中常见的两回并联的均匀互感线路的各种状态(两回并联互感线路同时接入网络或从网络断开,其中任一回线的接入、断开、检修时两端接地,任一回线上的任意点发生故障,任一回线的一端断开),分别处理为等效的无互感电路,把互感线路状态的变化变为其等效电路阻抗参数的变化或等效电路支路上出现的新节点,利用网络增接无互感链支的修正算法与支路上任意节点阻抗元素的算法,直接从互感线路的阻抗参数和状态变化前的网络节点阻抗矩阵z,可迅速得出状态变化后的网络节点阻抗矩阵Z＇。本文所提出的算法具有统一的计算公式,较现有其它方法简便,计算速度快,简化了互感支路电流的计算。本文给有算例。

关键词：节点阻抗矩阵状态变化互感线路支路电流故障计算电力系统处理方法

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解含受控源网络的新探讨

水电能源科学 1986年第2期 181-190页

作者：石根国家科委三峡工程科技办公室

本文运用网络图论和矩阵分析等理论,对含受控源网络的计算进行了新的探讨,导出了较简单的计算公式。为电力系统计算中,解含受控电源的网络提供了更方便的途径。

关键词：方程受控源新探讨节点阻抗矩阵矩阵分析结构分析支路追加法支路电流电力系统计算关联矩阵网络图论

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基于等效电压源法炼化企业电网短路电流计算

电气应用 2018年第20期37卷 21-25页

作者：徐书凯周鹏贾玉霞齐鲁石化生产运行维护中心齐鲁石化热电厂

目前，国内短路电流计算主要有两种方法：GB／T15544短路电流计算法和实用计算法。GB／T15544短路电流计算法的优点是采用等效电压源法。详细介绍了等效电压源法，同时利用节点阻抗矩阵计算电流法实现了某大型炼化企业电力网短路电流的... 详细信息

目前，国内短路电流计算主要有两种方法：GB／T15544短路电流计算法和实用计算法。GB／T15544短路电流计算法的优点是采用等效电压源法。详细介绍了等效电压源法，同时利用节点阻抗矩阵计算电流法实现了某大型炼化企业电力网短路电流的快速计算，并对两种短路电流计算结果进行了对比分析。

关键词：短路电流等效电压源法节点阻抗矩阵

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对称高斯消元法的快速求解及其应用

南昌大学学报（工科版） 2018年第2期40卷 189-193,198页

作者：庄广宇张洁戴雨心陈恳南昌大学信息工程学院江西南昌330031 江西省电力设计院江西南昌330096

引入四角规则,可将高斯消元法计算过程形象化,无需依赖计算公式直接完成消元计算,大大方便编程;根据对称矩阵的特点,提出2种对称高斯消元法,分别用四角规则或三角规则直接完成消元计算。与高斯消元法相比,对称高斯消元法可减少50%非对... 详细信息

引入四角规则,可将高斯消元法计算过程形象化,无需依赖计算公式直接完成消元计算,大大方便编程;根据对称矩阵的特点,提出2种对称高斯消元法,分别用四角规则或三角规则直接完成消元计算。与高斯消元法相比,对称高斯消元法可减少50%非对角元素的计算以及相应的除法计算,大大提高计算速度。分别用高斯消元法和2种对称高斯消元法求取IEEE-30、-57、-118系统的节点阻抗矩阵,后者的计算速度大大高于前者。以IEEE-118系统为例,后者的前代过程时间比前者快约38%或53%。后者的前代+回代过程时间比前者快约16%或28%。

关键词：高斯消元法对称矩阵前代计算回代计算节点导纳矩阵节点阻抗矩阵电力系统

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