一种电网220kV母线N-1风险电网自动扫描分析的方法与流程

本发明涉及电力领域，更具体的，涉及一种电网220kv母线n-1风险电网自动扫描分析的方法。

背景技术：

现代社会对电网的供电可靠性要求越来越高，及时发现电网存在的薄弱环节，采取相应的预控措施，是关系到电网能否安全、稳定运行的十分重要的工作。n-1风险，又称单一故障风险，是电力系统的n个元件中的任一独立元件如发电机、输电线路、变压器等发生故障而被切除后，造成的线路跳闸而导致用户停电、破坏系统的稳定性、电压崩溃等风险。

传统的220kv母线n-1实时运行风险依靠调度员根据监控系统的数据及相关的备自投、安稳配置等信息人工分析，效率低，准确度不足，影响电网运行的稳定性。

技术实现要素：

为了解决现有技术中传统的220kv母线n-1实时运行风险依靠调度员进行人工分析导致准确度低的不足，本发明提供了一种电网220kv母线n-1风险电网自动扫描分析的方法。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种电网220kv母线n-1风险电网自动扫描分析的方法，包括以下步骤：

步骤s1：获取所要分析对象的母线，若满足以下条件，则为分析对象：（1）、设备属性为220kv变电站母线（2）、电压等级为220kv；（3）、未挂检修牌；（4）、非电厂母线；（5）、非旁路母线；

步骤s2：对分析对象220kv母线供电范围进行拓扑分析；

步骤s3：对本站内220kv母线分、并列运行方式进行判定；

步骤s4：对步骤s3判定为分列运行方式的情况进行母线n-1风险分析；

步骤s5：对步骤s3判定为并列运行方式的情况进行母线n-1风险分析；

步骤s6:综合步骤s4及步骤s5的结果，形成220kv母线n-1风险分析报告。

优选的，步骤s2具体包括以下步骤：

以母线为起点，按功率流向，经与该母线仅通过若干刀闸连接的各变高开关向主变变中及变低侧拓扑分析，变低侧拓扑至本站10kv母线后停止；变中侧沿变中开关--本站110kv母线--本站110kv出线--对侧110kv变电站母线或线变组变高开关--对侧110kv变电站主变及10kv母线路径进行拓扑分析；对于并列运行的110kv母线，拓扑分析时不考虑母联功率方向；对于仅通过刀闸与220kv1m母线连接的5m母线，不作拓扑分析；拓扑分析完成后，将分析对象220kv母线拓扑路径上全部设备及与电网其他部分隔离的刀闸或开关作为分析对象220kv母线的供电范围保存在系统中。

优选的，步骤s3具体包括以下步骤：

如母线所在变电站220kv母联开关及两侧刀闸在合位，则判定该站为并列运行方式；如任一设备不在合位，则查询该站是否在110kv母联备自投维护表中，如存在于该表，且该站110kv母联在热备用，则判定该站为并列运行方式，否则判为分列方式。

优选的，步骤s4具体包括以下步骤：

s401：将由步骤s2向变中侧方向拓扑分析得到任一110kv变电站及该站包含的设备如110kv母线、主变、10kv母线作为元素，全部元素形成集合存入系统；

s402：判断步骤s401得出的任一变电站是否属于用户变电站维护表中的110kv变电站，如属于，直接判定分析对象220kv母线n-1后该站失压，不做后续分析；

s403：对于步骤s402判定为不属于用户变电站维护表的110kv变电站，如该站包含的任一主变变高开关还存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中，则判定该站此主变及其所供的10kv母线、相连的110kv母线均为多电源供电设备，分析对象母线n-1后，上述设备均不会导致失压；

s404：对于步骤s401得出集合内的任一元素，如其不满足步骤s403所列多电源点供电条件，且元素内已包含该站全部运行设备如110kv母线、主变、10kv母线，则判定该110kv变电站在分析对象母线n-1后短时全站失压；

s405：对于步骤s404判为全站短时失压的110kv变电站，判断其是否满足以下110kv线路备自投条件：（1）、该站存在一热备用110kv线路开关；（2）、该线路开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；如满足，则判定该站110kv线路备自投成功，分析对象母线n-1后，该站不导致失压；

s406:对于不满足步骤s405所列条件的变电站，进一步分析其是否满足主变备自投条件：（1）、该站存在一热备用主变；（2）、该主变在主变备自投维护表中；（3）、该主变变高开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象母线n-1后，该站110kv主变备自投成功，不导致失压；

s407：对于步骤s404判为分析对象主变n-1后非全站短时失压的110kv变电站，判断其是否满足110kv分段备自投条件：（1）、该站存在一热备用110kv分段开关；（2）、该分段开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围；如满足，则判定该站110kv分段备自投成功，分析对象母线n-1后，该站任一设备不失压；

s408：对于不满足步骤s407所列110kv分段备自投条件的变电站，逐一判断其短时失压的10kv母线是否满足主变备自投条件：（1）、该失压母线可拓扑至一热备用主变变低开关；（2）、此热备用主变在主变备自投维护表中；（3）、此热备用主变变高开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象母线n-1后，10kv母线主变备自投成功，不导致失压；

s409：对于不满足步骤s408所列条件的变电站，逐一判断其短时失压的10kv母线是否满足10kv分段备自投条件：（1）、该失压母线可拓扑至一热备用分段开关；（2）、该热备用分段开关连接的另一端母线由其自身所连接的主变变低开关供电；（3）、该热备用分段开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象主变n-1后，10kv母线分段备自投成功，不导致失压；

s411：对步骤s410得到的初步后果分析报告中的失压设备，分析其是否满足以下两种多重备自投条件之一：（1）、其上级电源为一110kv变电站，该110kv变电站存在于步骤s410得到的初步后果分析报告中，且结果为备自投成功；（2）、该失压设备可拓扑至本站一热备用线路开关，此热备用线路开关与满足步骤s405所列条件的任一线路开关存在拓扑连接关系，如满足以上任一条件，则将该设备结果修正为不失压；

s412：对步骤s410得到的初步后果分析报告中的失压设备,如不满足步骤s411所列条件，进一步分析其是否符合纵联备自投条件：（1）、该失压设备所在110kv变电站存在于纵联备自投维护表中；（2）、纵联备自投维护表中与此110kv变电站配对的另一110kv变电站存在一热备用线路开关；（3）、此热备用线路开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则将该设备结果修正为不失压；

s413：将由步骤s2向变低侧方向拓扑分析得到的10kv母线逐一进行分析，判断其是否满足10kv分段备自投条件，具体参照步骤s409描述；如满足条件，则判定分析对象母线n-1后，10kv母线分段备自投成功，不导致失压；

s414：汇总步骤s412-s413分析结果，形成分析对象母线n-1后果报告，逐一分析步骤s1所得对象后，形成全部分列运行方式220kv母线n-1风险分析报告。

优选的，步骤s5具体包括以下步骤：

s501：将步骤s2得到的分析对象220kv母线供电范围内的220kv的对象主变与本站其他运行220k的其他主变配对，连同分析对象220kv母线形成一个元素，全部元素形成集合存入系统；

s502:得出分析对象220kv母线n-1后，元素内其他主变负荷值；负荷值为当前元素内全部220kv主变变高负荷之和除以其它主变台数；

s503：将步骤s502得到的其他主变负荷值分别与其在主变安稳定值维护表中的安稳定值比较，如其他主变中任一主变负荷值大于等于安稳定值，则判定分析对象220kv母线n-1后，导致其他主变安稳动作切除负荷；

s504：对于步骤s503得出的导致安稳动作切负荷的其他主变，从稳控可切量维护表中获取其切除负荷的线路序列；

s505：在解析自动化e文件得到的本地数据库中，将步骤s504得到的序列中前n个线路开关状态设置为不可用，n从1开始，并参照步骤s402-s413的过程，分析得到上述线路开关所供110kv变电站或设备在安稳动作后的失压及备自投情况；但如果所供110kv变电站属于安稳闭锁备自投维护表中的变电站，则不作分析，直接判定该110kv变电站失压；

s506：根据步骤s505得到的分析结果，按以下方法，计算安稳动作切除前n条线路后，其他主变的负荷值：（1）、对于备自投成功的情况，如切除的线路所供110kv变电站或设备备自投动作后合上的备用开关存在于步骤s2得到的元素内其他主变供电范围内，则对其他主变负荷值无影响，否则将切除的负荷值平摊至其他主变；（2）、如变电站或设备失压，将切除的负荷值平摊至其他主变；逐条分析全部n条线路后，得到其他主变负荷值；

s507：判断步骤s506得到的其他主变负荷值是否均小于主变安稳定值维护表中的定值，否则，将n+1后，重复步骤s505、s506，直至小于该定值后或n等于切除负荷的线路序列全部线路条数后停止；

s508:汇总步骤s503、s505-s507的分析结果，得到分析对象母线的n-1后果，逐一分析步骤s501所得集合内全部元素后，形成全部并列运行方式220kv母线n-1风险分析报告；

步骤s6:综合步骤s4及步骤s5的结果，形成220kv母线n-1风险分析报告。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用计算机系统快速自动分析得出220kv母线n-1风险报告，避免了人工进行计算的缺点，时效性强，准确度高，大大提高了工作效率和减少了时间成本以及人力成本，增加了电网运行的稳定性。

附图说明

图1本发明的整体流程图。

图2为步骤s4的具体流程图。

图3为步骤s5的具体流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1、图2以及图3所示，一种电网220kv母线n-1风险电网自动扫描分析的方法，包括以下步骤：

步骤s1：获取所要分析对象的母线，若满足以下条件，则为分析对象：（1）、设备属性为220kv变电站母线（2）、电压等级为220kv；（3）、未挂检修牌；（4）、非电厂母线；（5）、非旁路母线；

步骤s2：对分析对象220kv母线供电范围进行拓扑分析；

步骤s3：对本站内220kv母线分、并列运行方式进行判定；

步骤s4：对步骤s3判定为分列运行方式的情况进行母线n-1风险分析；

步骤s5：对步骤s3判定为并列运行方式的情况进行母线n-1风险分析；

步骤s6:综合步骤s4及步骤s5的结果，形成220kv母线n-1风险分析报告。

优选的，步骤s2具体包括以下步骤：

以母线为起点，按功率流向，经与该母线仅通过若干刀闸连接的各变高开关向主变变中及变低侧拓扑分析，变低侧拓扑至本站10kv母线后停止；变中侧沿变中开关--本站110kv母线--本站110kv出线--对侧110kv变电站母线或线变组变高开关--对侧110kv变电站主变及10kv母线路径进行拓扑分析；对于并列运行的110kv母线，拓扑分析时不考虑母联功率方向；对于仅通过刀闸与220kv1m母线连接的5m母线，不作拓扑分析；拓扑分析完成后，将分析对象220kv母线拓扑路径上全部设备及与电网其他部分隔离的刀闸或开关作为分析对象220kv母线的供电范围保存在系统中。

优选的，步骤s3具体包括以下步骤：

如母线所在变电站220kv母联开关及两侧刀闸在合位，则判定该站为并列运行方式；如任一设备不在合位，则查询该站是否在110kv母联备自投维护表中，如存在于该表，且该站110kv母联在热备用，则判定该站为并列运行方式，否则判为分列方式。

优选的，步骤s4具体包括以下步骤：

s401：将由步骤s2向变中侧方向拓扑分析得到任一110kv变电站及该站包含的设备如110kv母线、主变、10kv母线作为元素，全部元素形成集合存入系统；

s402：判断步骤s401得出的任一变电站是否属于用户变电站维护表中的110kv变电站，如属于，直接判定分析对象220kv母线n-1后该站失压，不做后续分析；

s403：对于步骤s402判定为不属于用户变电站维护表的110kv变电站，如该站包含的任一主变变高开关还存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中，则判定该站此主变及其所供的10kv母线、相连的110kv母线均为多电源供电设备，分析对象母线n-1后，上述设备均不会导致失压；

s404：对于步骤s401得出集合内的任一元素，如其不满足步骤s403所列多电源点供电条件，且元素内已包含该站全部运行设备如110kv母线、主变、10kv母线，则判定该110kv变电站在分析对象母线n-1后短时全站失压；

s405：对于步骤s404判为全站短时失压的110kv变电站，判断其是否满足以下110kv线路备自投条件：（1）、该站存在一热备用110kv线路开关；（2）、该线路开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；如满足，则判定该站110kv线路备自投成功，分析对象母线n-1后，该站不导致失压；

s406:对于不满足步骤s405所列条件的变电站，进一步分析其是否满足主变备自投条件：（1）、该站存在一热备用主变；（2）、该主变在主变备自投维护表中；（3）、该主变变高开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象母线n-1后，该站110kv主变备自投成功，不导致失压；

s407：对于步骤s404判为分析对象主变n-1后非全站短时失压的110kv变电站，判断其是否满足110kv分段备自投条件：（1）、该站存在一热备用110kv分段开关；（2）、该分段开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围；如满足，则判定该站110kv分段备自投成功，分析对象母线n-1后，该站任一设备不失压；

s408：对于不满足步骤s407所列110kv分段备自投条件的变电站，逐一判断其短时失压的10kv母线是否满足主变备自投条件：（1）、该失压母线可拓扑至一热备用主变变低开关；（2）、此热备用主变在主变备自投维护表中；（3）、此热备用主变变高开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象母线n-1后，10kv母线主变备自投成功，不导致失压；

s409：对于不满足步骤s408所列条件的变电站，逐一判断其短时失压的10kv母线是否满足10kv分段备自投条件：（1）、该失压母线可拓扑至一热备用分段开关；（2）、该热备用分段开关连接的另一端母线由其自身所连接的主变变低开关供电；（3）、该热备用分段开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则判定分析对象主变n-1后，10kv母线分段备自投成功，不导致失压；

s411：对步骤s410得到的初步后果分析报告中的失压设备，分析其是否满足以下两种多重备自投条件之一：（1）、其上级电源为一110kv变电站，该110kv变电站存在于步骤s410得到的初步后果分析报告中，且结果为备自投成功；（2）、该失压设备可拓扑至本站一热备用线路开关，此热备用线路开关与满足步骤s405所列条件的任一线路开关存在拓扑连接关系，如满足以上任一条件，则将该设备结果修正为不失压；

s412：对步骤s410得到的初步后果分析报告中的失压设备,如不满足步骤s411所列条件，进一步分析其是否符合纵联备自投条件：（1）、该失压设备所在110kv变电站存在于纵联备自投维护表中；（2）、纵联备自投维护表中与此110kv变电站配对的另一110kv变电站存在一热备用线路开关；（3）、此热备用线路开关存在于步骤s2得出的除分析对象母线之外的其他220kv运行母线的供电范围中；满足以上条件，则将该设备结果修正为不失压；

s413：将由步骤s2向变低侧方向拓扑分析得到的10kv母线逐一进行分析，判断其是否满足10kv分段备自投条件，具体参照步骤s409描述；如满足条件，则判定分析对象母线n-1后，10kv母线分段备自投成功，不导致失压；

s414：汇总步骤s412-s413分析结果，形成分析对象母线n-1后果报告，逐一分析步骤s1所得对象后，形成全部分列运行方式220kv母线n-1风险分析报告。

优选的，步骤s5具体包括以下步骤：

s501：将步骤s2得到的分析对象220kv母线供电范围内的220kv的对象主变与本站其他运行220k的其他主变配对，连同分析对象220kv母线形成一个元素，全部元素形成集合存入系统；

s502:得出分析对象220kv母线n-1后，元素内其他主变负荷值；负荷值为当前元素内全部220kv主变变高负荷之和除以其它主变台数；

s503：将步骤s502得到的其他主变负荷值分别与其在主变安稳定值维护表中的安稳定值比较，如其他主变中任一主变负荷值大于等于安稳定值，则判定分析对象220kv母线n-1后，导致其他主变安稳动作切除负荷；

s504：对于步骤s503得出的导致安稳动作切负荷的其他主变，从稳控可切量维护表中获取其切除负荷的线路序列；

s505：在解析自动化e文件得到的本地数据库中，将步骤s504得到的序列中前n个线路开关状态设置为不可用，n从1开始，并参照步骤s402-s413的过程，分析得到上述线路开关所供110kv变电站或设备在安稳动作后的失压及备自投情况；但如果所供110kv变电站属于安稳闭锁备自投维护表中的变电站，则不作分析，直接判定该110kv变电站失压；

s506：根据步骤s505得到的分析结果，按以下方法，计算安稳动作切除前n条线路后，其他主变的负荷值：（1）、对于备自投成功的情况，如切除的线路所供110kv变电站或设备备自投动作后合上的备用开关存在于步骤s2得到的元素内其他主变供电范围内，则对其他主变负荷值无影响，否则将切除的负荷值平摊至其他主变；（2）、如变电站或设备失压，将切除的负荷值平摊至其他主变；逐条分析全部n条线路后，得到其他主变负荷值；

s507：判断步骤s506得到的其他主变负荷值是否均小于主变安稳定值维护表中的定值，否则，将n+1后，重复步骤s505、s506，直至小于该定值后或n等于切除负荷的线路序列全部线路条数后停止；

s508:汇总步骤s503、s505-s507的分析结果，得到分析对象母线的n-1后果，逐一分析步骤s501所得集合内全部元素后，形成全部并列运行方式220kv母线n-1风险分析报告；

步骤s6:综合步骤s4及步骤s5的结果，形成220kv母线n-1风险分析报告。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。