一种基于安全域的N-1校验不通过故障集确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于安全域的N-1校验不通过故障集确定方法，包括：将任一安全边界分为馈线故障类型边界和主变故障类型边界，输出故障馈线或故障主变，指明故障类型，形成初始故障集；将初始故障集中的故障馈线直接输出，加到最终故障集；结合初始故障集中的故障主变、故障主变的备用主变通过安全距离进行判断，获取不可转带负荷、与停止转带负荷，并求和获取转带后主变最小的负荷值；若负荷值大于故障主变的备用主变容量，将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集。本方法根据网络结构和参数计算N-1安全边界，不需要仿真；根据实际电网的检验发现，本方法比N-1仿真法在计算速度上有很大提升，具有准确性和快速性优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网安全域领域，尤其涉及一种运用配电网安全域筛选主变或馈线 元件N-I故障后，负荷转带不成功的故障集确定方法。通过该方法，可以得到任意给定配电 网的N-I校验不通过的故障集。
技术介绍
在配电网中，安全高效运行一直是引人关注的问题。传统的配电网安全评价方 法主要是N-I仿真法 ，而且一直以来也是应用最广泛的配电网安全评价方法。配电系统 的N-I校验主要包括主变N-I故障和馈线N-I故障两种场景。 其中，馈线N-I校验是考查单条馈线出口故障时，能否将馈线或馈线段负荷转带到 其它联络的馈线;主变N-I校验是考查主变故障时，主变所带负荷能否通过站内或站外联络 的主变进行转带，如果转带的各馈线和主变的负荷都不超过其对应容量的约束，则说明N-I 校验通过，反之不通过。因此该方法是用逐个故障（case)来验证当前配电网的负荷是否满 足安全运行条件，往往需要较长的计算时间，难以做到在线指导配电网运行。 随着智能电网技术的逐步兴起，配电网的快速在线安全评价工具变的越来越重 要，因此，需要寻找新的高效的方法来实时评价配电网的安全性，除了计算准确度上与N-I 仿真法相当，而且计算时间上也应该大大优于N-I仿真法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于安全域的N-I校验不通过故障集确定方法，通过本专利技术可 以得到任意给定配电网的N-I校验不通过的故障集，提高了计算时间，详见下文描述： -种基于安全域的N-I校验不通过故障集确定方法，所述确定方法包括以下步骤： 根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈线故障类型边界 和主变故障类型边界，输出故障馈线或故障主变，指明故障类型，形成初始故障集； 将初始故障集中的故障馈线直接输出，作为最终故障集中的元件； 结合初始故障集中的故障主变、故障主变的备用主变通过安全距离进行判断，获 取不可转带负荷、与停止转带负荷，并求和获取转带后主变最小的负荷值； 若负荷值大于故障主变的备用主变容量，将故障主变、及故障主变的备用主变加 到最终故障集。 进一步地，所述根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈 线故障类型边界和主变故障类型边界的步骤具体为： 对安全距离为负的安全边界形成联络单元负荷集;判断联络单元负荷集是否有且 只有一个负荷与其余负荷不在同一主变； 如果是，输出馈线故障类型、故障馈线、故障馈线所在的主变到初始故障集； 如果否，输出主变故障类型、故障主变到初始故障集。 进一步地，所述不可转带负荷具体为：故障主变及故障主变的备用主变上，安全距离出现负值的馈线或馈线段负荷、及 向备用主变转带的馈线或馈线段负荷的总和。进一步地，所述停止转带负荷具体为： 故障主变及故障主变的备用主变上转带到站外同一台主变的馈线或馈线段负荷 的较小值的总和。 其中，若所述不可转带负荷与停止转带负荷加和大于故障主变的备用主变容量， 将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集的步骤具体为： 将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集，并根据负荷值超出备用主 变容量的大小确定转带方案； 若初始故障集中的元件检验完毕，输出最终故障集，流程结束。 本专利技术提供的技术方案的有益效果是:本专利技术提出了一种应用安全域法得到配电 网的主变或馈线元件N-I校验不通过故障集的方法。本方法通过初始故障集和最终故障集 实现对主变或馈线元件N-I校验。由于本方法与N-I仿真法具有相同的安全约束，因此可以 保证结果的准确性;本方法预先根据网络结构和参数计算N-I安全边界，不需要仿真，因此 可以保证计算过程的快速性。根据实际电网的检验发现，本方法比N-I仿真法在计算速度上 得到了很大的提升，表明本方法具有准确性和快速性的优点。【附图说明】 图1为确定初始故障集(OS)算法的流程图； 图2为初始故障集OS到最终故障集(FS)的主变元件处理的流程图； 图3为一种基于安全域的N-I校验不通过故障集确定方法的流程图；图4为算例的示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步 地详细描述。 近年来，安全域法在配电网逐步推广，该方法预先根据网络结构和参数计算N-I 安全边界，不需要仿真，能够通过判断工作点在安全边界内外快速计算电网是否安全，再 依据工作点到安全边界的距离来衡量安全或不安全程度。由于安全域法的前提工作，且其 不需要仿真的特点，使得安全域法的计算速度大大加快，具有很强的优越性。 本专利技术实施例根据安全域法，得到了配电网主变和馈线N-I校验不通过的故障集 确定方法，本方法同时满足准确性和快速性。 实施例1 -种基于安全域的N-I校验不通过故障集确定方法，参见图1、图2和图3,该方法包 括以下步骤： 101:通过配电网安全域，获取每个馈线或馈线段负荷的安全边界； 102:根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈线故障类型 边界和主变故障类型边界，输出故障馈线或故障主变，指明故障类型，形成初始故障集； 103:将初始故障集中的故障馈线直接输出，作为最终故障集中的元件； 104:结合初始故障集中的故障主变、故障主变的备用主变通过安全距离进行判 断，获取不可转带负荷、与停止转带负荷，并求和获取转带后主变最小的负荷值； 105:若负荷值大于故障主变的备用主变容量，将故障主变、及故障主变的备用主 变加到最终故障集。 综上所述，本专利技术实施例通过上述步骤101-步骤105可以得到任意给定配电网的 N-I校验不通过的故障集，提高了计算时间，满足了实际应用中的需要。 实施例2下面结合具体的计算公式、例子对实施例1中的方案进行详细的描述，详见下文： 201:通过配电网安全域，获取每个馈线或馈线段负荷的安全边界 其中，配电网安全域可写成如下通式： 式（1)中，DSSR为安全域;F^F2……？"表示馈线或馈线段负荷（即，在单联络情况 下，F n表示该单联络馈线负荷;在多联络情况下，Fn表示可以转带给站外线路的馈线或馈线 段负荷）；Fm表示与F n有联络关系的馈线或馈线段负荷;Fj表示与Fm接在同一主变的其他馈 线或馈线段负荷;Fk表示故障后与Fn接在同一主变的其他负荷;1^^表示馈线m的最大传输容 量;T i表示Fn所在的主变;Tj表示Fn故障后转带到的对侧主变，R i表示主变Ti的额定容量。由 上述η组安全约束不等式形成安全域DSSR。 每一组不等式中既包括一个馈线容量约束，也包括一个主变容量约束，当两个约 束的等号分别成立时，形成两个安全边界，分别为： 本专利技术实施例用I表示每个负荷的馈线容量约束安全边界，用II表示每个负荷的 主变容量约束安全边界，每一个安全边界都是η维欧式空间中的超平面。 安全域中，配电网给定工作点到上述2个安全边界的安全距离计算方法分别为：其中，dn为工作点到馈线容量约束安全边界的安全距离;0"为工作点到主变容量约 束安全边界的安全距离。 202:确定初始故障集； 图1展示了通过任意安全边界得到故障类型和故障元件(馈线或主变）的方法，并 依据此法得到初始故障集(OS)。图1中，联络单元负荷集Φ是指安全边界表达式中包含的所 有馈线或馈线段负荷的集合。 1)选定一任意安全边界Iu，当安全边界Iu属于馈线容量约束的安全边界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于安全域的N‑1校验不通过故障集确定方法，其特征在于，所述确定方法包括以下步骤：根据安全边界表达式中负荷分布的特征，将任一安全边界分为馈线故障类型边界和主变故障类型边界，输出故障馈线或故障主变，指明故障类型，形成初始故障集；将初始故障集中的故障馈线直接输出，作为最终故障集中的元件；结合初始故障集中的故障主变、故障主变的备用主变的馈线或馈线段负荷对应的安全距离进行判断，获取不可转带负荷、与停止转带负荷，并求和获取转带后故障主变的备用主变的最小的负荷值；若负荷值大于故障主变的备用主变的容量，将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峻，甄国栋，李思岑，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12