节型，可分别采用（1)或（2)计算发电 机-变压器组的阻抗修正系数。
[0047] 而当短路发生在发电机机端时，则属于近端短路。对于可有载调节型的发变组，其 发电机和变压器的阻抗修正系数须分别按照（3)和（4)计算。
[0050] 对于不可有载调节型的发变组，其发电机和变压器的阻抗修正系数分别按照（5) 和（6)计算。
[0053] 以上所有情况下的阻抗修正系数皆适用于计算发电机-变压器组的正序、负序和 零序短路阻抗。如果深入考虑发电厂厂用电网络的影响，则发电机-变压器组的阻抗修正 系数的计算方法将更为复杂。
[0054] C、分别对正、负、零序导纳矩阵进行因子表分解。首先对母线排序进行优化，然后 分别对正、负、零序导纳矩阵的进行因子表分解并存储，以便快速计算每个母线的短路阻 抗。
[0055] D、分别计算短路点的正、负、零序短路阻抗，在正、负、零序因子表的基础上，利用 前推回代法快速求取每一条母线的短路阻抗值。
[0056] E、判断短路点是否为发电机-变压器组的机端，如是则修正短路阻抗；判断短路 母线是否为发电机-变压器组的机端节点，如是，则步骤B计算的发电机-变压器组的机端 节点的短路阻抗是有误差的。因为机端节点对于发电机-变压器组而言属于近端短路点， 其阻抗修正系数的计算方法与远端短路不同，所以经过修正后的阻抗值会发生变化，须要 修改导纳矩阵中的相关元素。但一旦修改原来的节点导纳矩阵，则须重新计算其因子表，当 网络中存在较多的发电机-变压器组时，这一过程便会耗费大量的计算机时和占用更多的 内存。实际上，可以充分利用发电机-变压器组的网络模型特点，简化这一繁琐、重复的计 算过程。对利用原导纳矩阵所计得的机端近似短路阻抗进行修正，便可得到精确的短路阻 抗值。
[0057] 请参阅图4,以正序网络为例进行讨论，零序网络和负序网络的情况类似，不赘述。 假设发电机-变压器组是可有载调节型的，网络上所有发电机-变压器组均按照远端短路 的情况进行阻抗修正，形成修正后的节点导纳矩阵，并求得发电机-变压器组机端节点的 短路阻抗Z' K，Z'K是在不修改原导纳矩阵下所得到的近似短路阻抗，其值满足（7)。修正后 的短路阻抗Z k满足（8)。
[0060] 联立（7)和（8)即可求得Zk，这一算法可以有效避免多次重复地求解因子表，在不 修改原有导纳矩阵的前提下，精确地求解网络所有节点的短路阻抗，从而实现快速的短路 电流扫描功能。求得网络所有节点的短路阻抗如下表所示。
[0062] F、计算短路电流及相关参量。利用前述步骤得到的短路阻抗即可计算短路电流和 电压的正、负、零序和A、B、C三相分量，以及短路容量等参量。本发明所述的优化算法的计 算结果，与IEC标准提供的标准结果的对比如下表所示。
[0063]
[0064] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种短路电流扫描优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： (1) 读取网络数据，输入电力系统模型，并设置故障信息； (2) 计算各个元件的阻抗修正系数，形成修正后的正序、负序、零序导纳矩阵，其中，发 电机-变压器组按照远端短路的情况进行阻抗修正； (3) 分别对正序、负序、零序导纳矩阵进行因子表分解； (4) 分别计算短路点的正序、负序、零序短路阻抗； (5) 判断短路点是否为发电机-变压器组的机端，如是则修正短路阻抗； (6) 计算短路电流及相关参量。2. 根据权利要求1所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（1)中，电力 系统模型包括网络的拓扑结构、所有机组的发电机模型W及模型的参数、故障的位置及故 障的类型。3. 根据权利要求1所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（2)包括： (201) 对于发电机-变压器组的远端短路，若变压器T属于可有载调节型，采用下式计 算发电机-变压器组的阻抗修正系数：(1) 若变压器T属于不可有载调节型，则采用下式计算发电机-变压器组的阻抗修正系 数：(2) 式中，Uw为变压器高压侧电网的系统标称电压，为发电机额定电压，梦;冶为发电机 额定功率因数角度，X"d为发电机的相对电抗，Χτ为分接头位于主抽头位置时的变压器相 对电抗，α±ρ<；)为变压器分接头位置，UfTw/U?为变压器额定变比； (202) 对于发电机-变压器组的近端短路，若发电机-变压器组属于可有载调节型，分 别计算发电机G和变压器T的阻抗修正系数：若发电机-变压器组属于不可有载调节型，分别计算发电机G和变压器T的阻抗修正 系数：4. 根据权利要求3所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（3)包括首先 对母线排序进行优化，然后分别对正序、负序、零序导纳矩阵的因子表进行分解并存储，w快速计算每个母线的短路阻抗。5. 根据权利要求4所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（4)包括：在 正序、负序、零序因子表的基础上，利用前推回代法快速求取每一条母线的短路阻抗值。6. 根据权利要求5所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（5)包括： 判断短路母线是否为发电机-变压器组的机端节点，如是，则步骤（2)计算的发电 机-变压器组的机端节点的短路阻抗有误差，利用原导纳矩阵所计得的机端近似短路阻抗 进行修正而得到精确的短路阻抗值。7. 根据权利要求6所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，在正序网络，假设发电 机-变压器组是可有载调节型的，网络上所有发电机-变压器组均按照远端短路的情况进 行阻抗修正，形成修正后的节点导纳矩阵，并求得发电机-变压器组机端节点的短路阻抗 Z\，Z'K是在不修改原导纳矩阵下所得到的近似短路阻抗，其值满足下式： Ζ'κ=化g.s-Zg)//(Kt.s'Zt+Z") (7) 修正后的短路阻抗马满足下式： Ζκ=Ois'Z。)//化·Ζτ+Ζ")做 联立式（7)和式（8)求得精确的短路阻抗值马。8. 根据权利要求1所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述步骤（6)包括：利 用前述步骤得到的短路阻抗即可计算短路电流和电压的正、负、零序和Α、Β、CΞ相分量，W 及短路容量。9. 根据权利要求1所述的短路电流扫描优化方法，其特征在于，所述短路电流扫描优 化方法基于IEC60909标准。
【专利摘要】本发明公开了一种短路电流扫描优化方法，该方法包括如下步骤：(1)读取网络数据，输入电力系统模型，并设置故障信息；(2)计算各个元件的阻抗修正系数,形成修正后的正序、负序、零序导纳矩阵，其中，发电机-变压器组按照远端短路的情况进行阻抗修正；(3)分别对正序、负序、零序导纳矩阵进行因子表分解；(4)分别计算短路点的正序、负序、零序短路阻抗；(5)判断短路点是否为发电机-变压器组的机端，如是则修正短路阻抗；(6)计算短路电流及相关参量。本发明能有效避免多次重复地求解因子表，在不修改原有导纳矩阵的前提下，精确地求解网络所有节点的短路阻抗，从而实现快速的短路电流扫描功能。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105320810
【申请号】CN201510672827
【发明人】黄冠标
【申请人】中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心, 南方电网科学研究院有限责任公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月15日