短，在工程计 算过程中，合环暂态电流的单相等值电路如图1所示，在配电网络中，线路呈现感性性质，由 合环的瞬间到合环完成的整个过程中，系统的合环电流是W震荡的方式衰减的，实时的电 流相应W微分方程的形式表达出来。在计算的过程中，计算模型中的A相为激励电压，为：
[0化3] A U为合环点两侧电压差，即：AU = Ui-Us电路的非奇次微分方程为
a为合环时刻t = 0时E的初始相角，它是由该时刻合环点两侧 电压的相角差所决定的。
[0054] 方程的特解为：
[0055] ip(t) =Asin(wt+a)+Bcos(wt+a)
[0化6] A = REmaxZR^V
[0057] B = -wLEmax/R^+w^ I ^
[005引完全解为特解与通解之和。
[0059] 合环前瞬间电感上没有电流通过，可W求出Cl,从而有冲击电流的完全表达式：
[0060] 在合环稳态电流的计算过程中通常采用前推回代法或牛顿-拉夫逊法。在前推回 代法的应用过程中仅仅可用于福射状网的潮流计算，应用范围具有较大的局限性。
[0061] 运用牛顿-拉夫逊法计算合环稳态电流计算合环稳态电流的步骤为，在联络开关 两侧线路上的负荷相加，联络开关两侧的节点视为同一节点，网络的拓扑随之改变，在经过 潮流计算之后，根据网络合环电压和支路阻抗求得合环之后的稳态电流。
[0062] 在配电网中进行合环分析就是在潮流计算的基础上，W宿州供电公司城南变、拂 晓变和六里变所下挂的十余条IOkV的配网合环线路为试点研究对象，对配网进行合环分析 计算W及合环条件判定[合环电压差、角度差等]、合环电流的计算及计算结果验证[通过主 网馈入线路SCADA测点电流进行验证或与地市采集的配网电量进行对比验证分析]。参看图 4,该功能的实现流程为：
[0063] a)选择联络开关，根据实际需要，完成合环线路及合环开关的选择。
[0064] b)根据合环开关的选择，形成网络拓扑，并对拓扑的完整性和正确性进行判断，形 成系统的基础数据库。
[0065] C)相关参数的输入，包括需要合环的联络开关的相关联络线路，变电站，上一电压 等级的线路等相关信息。
[0066] d)潮流计算，根据系统基础信息库信息和实时采集的潮流信息，计算合环开关两 侧的潮流分布。
[0067] e) W潮流计算为基础得到系统合环过程中的合环冲击电流和合环稳态电流。
[0068] f)校验合环稳态电流和合环冲击电流，若相关电流越限，系统给出终止命令，不进 行合环操作。
[0069] 在一个实施例中，所述地区配电网在线仿真分析装置还包括:显示单元，用于显示 所述主电网的网络拓扑关系、合环联络线路的拓扑关系、是否进行合环操作的提示信息中 的至少一个。通过显示可W进行培训，支持培训管理人员自定拟题(例如配电监控异常排查 培训、配电事故处理培训、配电操作培训等），配电值班人员根据选题在系统进行模拟仿真 学习；支持滚动式动画播放相关培训资料或者系统操作培训资料等。本发明具有如下优点：
[0070] 1、在主网模型的基础上，建立并完善了地区配网拓扑模型和参数。
[0071] 2、支持多种建模方式对配网模型进行更新、编辑、保存，方便维护管理。
[0072] 3、W主网实时潮流数据为条件，结合配网铭牌参数，理论推导出配网节点负荷等 量测数据。
[0073] 4、实现多种配网潮流计算方法对主配网建模和相关理论推导准确性的校验。
[0074] 5、实现配网合环倒闽操作仿真模拟功能，给出合环操作能否成功的判定条件。
[0075] 本发明为在合环的过程中最大限度的保护线路和设备，最大程度的降低合环电 流，避免电力系统保护设备的误动作提供保证，使得配电网的运行安全性好、可靠性高。
[0076] 本发明实施例二提供一种地区配电网在线仿真分析系统，包括服务器和配电终 端。所述服务器包括上述实施例一中的地区配电网在线仿真分析装置。所述配电终端，用于 发送请求信息到所述服务器，根据所述服务器返回的提示信息指导操作人员是否进行配电 网的合环操作;其中所述请求信息与配电网的合环操作相关。
[0077] 具体的，参看图5,所述服务器和所述配电终端在J2邸下WB/S架构实现。可应 用于多层体系的开发和部署，其开发的架构为企业级的。本系统是在J2EE的框架下WB/S架 构实现的，多层的架构简化了系统的操作过程。所述配电终端通过浏览器方式访问所述服 务器发送所述请求信息或获取所述提示信息。所述服务器包括第一无线收发单元，所述配 电终端包括对应的第二无线收发单元。所述第一无线收发单元和第二无线收发单元为GPRS 通信单元、3G通信单元或4G通信单元。服务器与配电终端通过无线通信方式通信。当然也可 W是其他无线通信方式。
[0078] 配电网是电力系统中唯一直接与用户相连的部分。配电网的供电直接对线路的供 电可靠性造成影响。社会高度发展的今天，用户对供电质量提出了更高的要求。研究和发展 配电网的管理效率显得尤为重要。在配电网络中W高实时性提供停电信息是停电管理的运 行目标。在运种背景下，该系统可在供电企业中大范围的应用，有助于缩短停电时间，提高 用户满意度，减少供电企业成本，增加企业运行经济效益。
[0079] 本系统依据合环基本理论，合环操作应注意事项未依据，提出了是否允许执行合 环操作的决策方案，阐明了不能合环的原因，掲示了合环后电流过大的机理，并给出应对措 施，该系统的实现，证明了该方案可为电力系统的合环提供辅助决策，进而提高供电可靠 性。
[0080] 上面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了详细说明，但本发明并不限制于上 述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可W作 出各种修改或改型。
【主权项】
1. 一种地区配电网在线仿真分析装置，其特征在于，包括： 主配网建模单元，用于根据通过EMS系统导出的主电网数据，通过PMS系统导出的配电 网数据，建立主配网一体化模型;所述主配网一体化模型至少包括主电网的网络拓扑关系； 联络开关选择单元，用于选择配电网中需要进行合环操作的两条合环线路及对应的联 络开关； 拓扑构成单元，用于根据选择的所述合环线路和联络开关形成合环联络线路的拓扑关 系； 参数输入单元，用于输入电网参数，所述参数至少包括需要合环的联络开关的相关联 络线路、变电站和上一电压等级的线路； 合环点选择单元，用于根据所述参数选择合环点； 潮流计算单元，用于根据所述合环联络线路的拓扑关系，结合主电网的潮流数据计算 所述合环点的合环开关两侧的潮流分布； 合环电流计算单元，用于根据所述合环开关两侧的潮流分布计算合环冲击电流和稳态 电流的大小； 判断提示单元，用于将所述合环冲击电流和稳态电流计算结果与合环条件比较，根据 比较结果给出是否进行合环操作的提示信息。2. 根据权利要求1所述的地区配电网在线仿真分析装置，其特征在于，还包括： 数据校验单元，用于校验所述EMS系统导出的主电网数据，以及所述PMS系统导出的配 电网数据的准确性。3. 根据权利要求1所述的地区配电网在线仿真分析装置，其特征在于，所述合环电流计 算单元具体用于根据牛顿-拉夫逊法计算合环稳态电流，在联络开关两侧线路上的负荷相 加，联络开关两侧的节点视为同一节点，网络的拓扑随之改变，在经过潮流计算之后，根据 网络合环电压和支路阻抗求得合环之后的稳态电流。4. 根据权利要求1所述的地区配电网在线仿真分析装置，其特征在于，所述判断提示单 元将所述合环冲击电流和稳态电流计算结果与合环条件比较，根据比较结果给出是否进行 合环操作的提示，具体为： 校验计算得到的合环稳态电流和合环冲击电流，若其中一个超过电流上线阈值，则给 出不进行合环操作的提示。5. 根据权利要求1所述的地区配电网在线仿真分析装置，其特征在于，还包括： 显示单元，用于显示所述主电网的网络拓扑关系、合环联络线路的拓扑关系、是否进行 合环操作的提示信息中的至少一个。6. -种地区配电网在线仿真分析系统，其特征在于，包括： 服务器，包括权利要求1-5任一项所述的地区配电网在线仿真分析装置； 配电终端，用于发送请求信息到所述服务器，根据所述服务器返回的提示信息指导操 作人员是否进行配电网的合环操作;其中所述请求信息与配电网的合环操作相关。7. 根据权利要求6所述的地区配电网在线仿真分析系统，其特征在于，所述服务器和所 述配电终端在J2EE下以B/S架构实现。8. 根据权利要求6或7所述的地区配电网在线仿真分析系统，其特征在于，所述配电终 端通过浏览器方式访问所述服务器发送所述请求信息或获取所述提示信息。9. 根据权利要求8所述的地区配电网在线仿真分析系统，其特征在于，所述服务器包括 第一无线收发单元，所述配电终端包括对应的第二无线收发单元。10. 根据权利要求9所述的地区配电网在线仿真分析系统，其特征在于，所述第一无线 收发单元和第二无线收发单元为GPRS通信单元、3G通信单元或4G通信单元。
【专利摘要】本发明公开了一种地区配电网在线仿真分析装置及系统，包括：主配网建模单元，根据主电网数据和配电网数据建立主配网一体化模型；联络开关选择单元，选择配电网中合环操作的两条合环线路及联络开关；拓扑构成单元，根据合环线路和联络开关形成合环联络线路的拓扑关系；参数输入单元，输入电网参数；合环点选择单元，根据参数选择合环点；潮流计算单元，根据合环联络线路的拓扑关系，结合潮流数据计算合环点的合环开关两侧的潮流分布；合环电流计算单元，根据所述潮流分布计算合环冲击电流和稳态电流；判断提示单元，将合环冲击电流和稳态电流计算结果与合环条件比较，给出是否进行合环操作的提示信息。本发明使得配电网的运行安全性好、可靠性高。
【IPC分类】H02J3/00, G06F17/50
【公开号】CN105576660
【申请号】CN201610124593
【发明人】马廷稳, 杨富民, 涂庭友, 陈云彩, 熊平
【申请人】国网安徽省电力公司宿州供电公司, 国家电网公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月4日