确定对应保护装置重要度，进而得到保护在线校核 顺序。
[0029] 具体实施时，WIEEE39节点系统为例进行仿真，该系统共有10台发电机、19个负 荷点和46条支路，其拓扑结构如图1所示；根据支路结构重要度定义对IEEE39节点系统 的支路进行结构重要度因子计算，如图2,可W看出系统中各支路的结构重要度因子相差很 大，值较大的支路数占小部分，因此首先对该一小部分支路保护进行在线校核，能有效的提 高校核效率。
[0030] 表1支路结构重要度排序
[0031]
[0032]
[0033] 徐林，王秀丽和王锡凡在《中国电机工程学报》2010年第1期发表的文献"电气介 数及其在电力系统关键线路识别中的应用"主要从线路结构角度进行关键线路辨识，将本 发明确定的结构重要度结果与"电气介数及其在电力系统关键线路识别中的应用"提出的 输电介数进行比较，取排列前10的支路进行比较，根据其结果可知，10条支路全相同，仅排 序上稍有不同。因此，本发明提出的结构重要度因子和输电介数指标具有相似特性，能够对 系统支路进行重要度排序。本发明方法计算过程中仅利用了系统基本参数，而"电气介数及 其在电力系统关键线路识别中的应用"需精确的计算系统潮流，在潮流值的基础上计算支 路重要度。相比较可知，本发明方法能更加快速得到各支路保护装置重要度指标。
[0034] 由本
【发明内容】
推出的潮流转移度计算电网故障后的潮流转移度，并根据潮流转移 度得到各支路继电保护装置重要度指标。该里分析计算支路16-19断开后的潮流转移量， 部分结果如表2所示。支路16-19断线后，潮流转移度较大的是支路有19-20, 19-33和 20-34,由系统结构图分析，该些支路都是开断支路附近的支路，当支路16-19断线后，系统 解列成2个系统，正常情况下，16-19的潮流流向是19流向16,断线后，发电机33和34发 出的功率无法经16-19向大系统输送，故16-19开断前的潮流是小系统内的支路承担其潮 流，大系统没有潮流流入，分担部分很小。小系统的支路即是19-33、19-20和20-34,和表2 的数据相符。大系统中的支路5-6, 10-11和10-13等，因其支路承担转移量太少不做讨论。
[0035] 表2中，将本发明潮流转移度计算结果和精确潮流转移因子计算结果相比较，两 者具体计算结果数值不同，但若W每种方法得出的支路16-19的潮流转移量作为基准值， 计算其他支路的潮流转移，两种计算方法得出的潮流转移标么值是相同的。可见，本发明提 出的简化计算法，不影响对支路重要程度的描述，也不影响支路的重要度排序顺序。因此， 可W采用潮流转移度法进行支路重要度的排序，进而得到各个支路对应保护装置的重要度 排序。
[0036] 表2 16-19断线后其余支路潮流转移度排序
[0037]
[003引薛志刚，张海翔和吕飞鹏在《华北电力大学学报》2013年第5期发表的"一种继电 保护定值在线校核优化排序方法"从风险角度根据保护动态、静态重要度确定线路排序，将 其与本发明计算的支路保护装置的概率重要度比较，结果如表3所示。
[0039] 表3支路概率重要度排序
[0040]
[0041] 将本文计算结果和"一种继电保护定值在线校核优化排序方法"结果比较可 知，共同识别出的重要支路为16-19,16-17, 26-27,16-15, 2-3和6-5,除此之外，"一种 继电保护定值在线校核优化排序方法"未考虑系统结构重要度，未能识别出发电机出口 处的重要保护；未能识别出"一种继电保护定值在线校核优化排序方法"中的被保护支 路有16-21、6-7、2-25和2-1，其中16-21和6-7用本发明方法排序在11和13,支路1-2 和2-25的负载率和历史统计故障率均较低，其保护不属于重要保护。排序靠前支路有 16-19, 16-17,26-27, 16-15和17-18,可知16节点周围是保护装置重要度高的区域，如图1 可知16-19保护的误动会切断发电机33, 34与系统的联系，使得系统解列，2区成为孤岛， 孤岛内发电量远远大于负荷量；支路16-17,16-15是链接1区和3区的关键支路，若其保护 误动，会严重影响功率从1区向3区的传送；若支路16-17, 16-15保护同时误动，会使得系 统解列成1、2区与3区；支路17-18和26-27的保护属于16-17的后备保护，因此也属于重 要保护。支路23-36, 29-38, 22-35的保护均是发电量大的发电机出口处的支路，其误动会 造成切机故障，也是重要的保护装置；支路2-3,6-5因是大负荷点3,4, 7和8的重要传输通 道，其保护也属于重要保护。
[0042] 从表4可知，支路16-19是综合重要度最高的线路，在模拟一阶故障时，选取支路 16-19开断，综合重要度较高的支路是16-17,26-27,16-15,17-18和14-15都是和故障支路 的电气距离相近的支路，16-19断线后，切断了发电机33、34向大系统供电的路径，影响发 电机32周围支路潮流的变换，因此相比较支路10-13和6-11在新运行方式下的综合重要 度会升高。
[0043] 表4 一阶故障下支路综合重要度排序
[0044]
[0045] 本实施例显示，本发明可W快速准确的识别电力系统的关键线路和其对应的保护 装置，尤其对于规模庞大的互联大电网来说，潮流计算收敛难、所需时间长，本文所提方法 避免进行潮流计算，提高保护在线校核效率，具有很大的应用前景。
【主权项】
1.基于支路重要度的继电保护在线校核顺序方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一：确定发电机-支路功率分布因子和负荷-支路功率分布因子：网络中发电 机Gk发出的功率为，网络中节点i端流入支路ij中 的且由发电机Gk提供的功率支 路ij的发电机-支路功率分布因子为负荷Ioadn^要功率节点i端流入支路ij中的且 最终流入负荷Ioadm的功率，负荷-支路功率分布因子：、其中UkWnU m为节点电压，电力系统正常运 行时各节点电压近似等于额定电压值，yu为节点导纳矩阵对应元素 ，X km、xki、xw、xmi、Xmj为 节点阻抗矩阵对应元素，为第m个发电机的电流，/L第k个发电机的电流，匕为第a个 负荷的电流，C第m个负荷的电流，q为发电机数，f为负荷节点数，η为系统节点数； 步骤二：通过发电机-支路功率分布因子和机组发电量确定支路功率：支路ij的总传 输功率彳;/等于网络中各个发电机对其提供功率的叠加，即：步骤三：根据步骤二计算出的支路功率确定支路-负荷功率分布因子：支路ij流入负 荷Ioadm的分布功率为负荷Ioadj^J总负荷量，^ m ;为 负荷Ioadm的负荷-支路功率分布因子，支路ij的支路-负荷功率分布因子是支路ij流 入负荷Ioadm的分布功率占其总传输功率的比例：即步骤四：根据支路-负荷功率分布因子确定发电机-负荷对功率分布因子：设定发电 负荷对（Gk，Ioadm)在支路ij上的发电机-负荷对功率分布因子为Fu(k_ m)，即支路ij的 功率中由发电机Gk提供的且最终流入负荷Ioadm的功率占支路ij总传输功率的比值：步骤五：确定支路的结构重要度因子：设定^ f ax为支路ij传输功率上限，义;为支 路ij实际传输功率，G为系统发电机集合，L为系统负荷集合，则支路ij的结构重要度步骤六：确定支路潮流转移度：支路ij潮流转移分布系数定义为：故障支路mn断开 后，引起支路ij的有功潮流增量占支路mn上原潮流量的比值，定义支路ij的潮流转移度 指标为C式中mn是故障支路，ij是正常运行支路，m，η是故障支路mn的 两端节点号； 步骤七：确定支路概率重要度：支路ij的负载率ε 线路潮流转移度C、支 路ij历史统计故障率Pm支路ij结构重要度因子为Fm支路ij概率重要度Pu为：步骤八：确定支路综合重要度，具体为：根据支路ij概率重要度Pu和结构重要度为 Fij,定义支路i j综合重要度YyY F UPij; 步骤九：根据支路综合重要度确定对应继电保护重要度，进而得到继电保护在线校核 顺序。
【专利摘要】本发明涉及用于对电力系统网路中继电保护进行重要度排序的方法，具体为基于支路重要度的继电保护在线校核顺序排序方法，包括确定发电机-支路功率分布因子和负荷-支路功率分布因子，通过发电机-支路功率分布因子和机组发电量确定支路功率，根据步骤二计算出的支路功率确定支路-负荷功率分布因子，根据支路-负荷功率分布因子确定发电-负荷对功率分布因子，确定支路的结构重要度因子，确定支路潮流转移度，确定支路概率重要度，确定支路综合重要度，根据综合重要度确定对应保护装置重要度，进而得到保护在线校核顺序。本发明提出的支路的结构重要度和概率重要度指标的求取无需进行复杂的潮流计算，比传统方法更直接有效。
【IPC分类】G06Q50/06, H02H7/00
【公开号】CN104901277
【申请号】CN201510362716
【发明人】贾燕冰, 何海丹, 韩肖清, 王英, 秦文萍
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日