一种基于安全域的n-1过负荷大小集确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及配电网安全域领域，尤其设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，确定元件过负荷大小的方法。通过该方法，可W确定任意给定配电网的 N-I故障后其余元件的过负荷大小。
【背景技术】
[0002] 在配电网中，安全高效运行一直是引人关注的问题W。传统的配电网安全评价方 法主要是N-I仿真法K 4^,而且一直W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。
[0003] 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，如果转带后出现馈线或主变元件超过了其对应的容量约束，则得到 相应元件的过负荷大小。
[0004] 因此上述方法是用逐个故障（case)来验证当前配电网的负荷是否满足安全运行 条件，最终得到配电网是否安全，确定故障集、过负荷元件和过负荷大小。但该方法往往需 要较长的计算时间，难W做到在线指导配电网运行。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种基于安全域的N-I过负荷大小集确定方法，通过本发明可W得 到任意给定配电网主变和馈线元件N-I校验不通过时，其余主变或馈线元件的过负荷大 小，提高了计算时间，详见下文描述：
[0006] 一种基于安全域的N-I过负荷大小集确定方法，所述确定方法包括W下步骤：
[0007] 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；
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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；
[0011] 通过最终故障集、安全距离获取N-I情况下的过负荷大小。
[0012] 其中，所述安全边界包括：馈线容量约束安全边界、W及主变容量约束安全边界，
[0013] 所述馈线容量约束安全边界、所述主变容量约束安全边界通过配电网安全域获 取。
[0014] 其中，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：
[0015] 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；
[0016] 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；
[0017] 如果否，输出主变故障类型、故障主变到初始故障集。
[0018] 其中，所述不可转带负荷具体为：
[0019] 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。
[0020] 其中，所述停止转带负荷具体为：
[0021] 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。
[0022] 其中，所述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的步骤具体为：
[0023] 将故障主变、及故障主变的备用主变加到最终故障集，并根据负荷值超出故障主 变的备用主变容量的大小确定转带方案；
[0024] 若初始故障集中的元件检验完毕，输出最终故障集。
[00巧]其中，所述通过最终故障集、安全距离获取N-I情况下的过负荷大小的步骤具体 为： 阳0%] 对最终故障集中的元件，获取其对应的安全边界的安全距离，将安全距离的大小 作为过负荷大小。
[0027] 本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明提出了一种应用安全域法得到配电 网N-I故障后的元件过负荷大小的计算方法。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W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W 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】
[0028] 图1为确定初始故障集（0巧算法的流程图；
[0029] 图2为初始故障集OS到最终故障集（F巧的主变元件处理的流程图；
[0030] 图3为一种基于安全域的N-I过负荷大小集确定方法的流程图；
[0031] 图4为算例的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步 地详细描述。
[0033] 随着智能电网技术的逐步推广，快速在线计算指导工具变的越来越重要，N-I故障 后的元件过负荷程度作为一个重要信息，需要寻找新的高效的方法实时给出配电网的N-I 故障后的元件过负荷大小。近年来，安全域法W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，具有实时得 到N-I故障后的其余元件过负荷大小的能力。由于安全域法的前提工作，且其不需要仿真， 因此安全域法的计算速度大大加快，本方法进一步研究，使得安全域法能够实时给出N-I 故障后的过负荷大小，具有很强的优越性。
[0034] 本方法根据安全域法，得到了配电网主变和馈线N-I故障后的元件过负荷大小计 算方法，该方法同时满足准确性和快速性。 阳0对 实施例1
[0036] 一种基于安全域的N-I过负荷大小集确定方法，参见图1、图2和图3,该方法包括 W下步骤：
[0037] 101:通过配电网安全域，获取每个负荷的馈线容量约束安全边界、W及主变容量 约束安全边界；
[0038] 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；
[0039] 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；
[0040] 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；
[0041] 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；
[00创 106 :通过最终故障集、安全距离获取N-I情况下的过负荷大小。
[0043] 综上所述，本发明实施例通过上述步骤101-步骤106可W得到任意给定配电网主 变和馈线元件N-I校验不通过时，其余主变或馈线元件的过负荷大小，提高了计算时间，满 足了实际应用中的需要。
[0044] 实施例2
[0045] 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：
[0046] 201:通过配电网安全域，获取每个负荷的馈线容量约束安全边界、W及主变容量 约束安全边界；
[0047] 其中，配电网安全域可写成如下通式：
W例式（1)中，DSSR为安全域；Fz……F。表示馈线或馈线段负荷（即，在单联络情 况下，F。表示该单联络馈线负荷；在多联络情况下，F。表示可W转带给站外线路的馈线或馈 线段负荷）；Fm表示与F。有联络关系的馈线或馈线段负荷；F,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F。接在同一主变的其他负荷；RFm表示馈线m的最大 传输容量；Ti表示F。所在的主变；T,表示F。故障后转带到的对侧主变，R1表示主变T1的额 定容量。由上述n组安全约束不等式形成安全域DSSR。
[0050] 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： 阳0 川 I=RFm-Fm-Fn=O
[00巧 S 巧--巧,=0 。） F,过] F巧扣F。
[0053] 本发明实施例用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n维欧式空间中的超平面。
[0054] 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： W 对 Cln=RFm-Fm-Fn
[0056] A==巧艺厂S 巧-巧： W F科 F巧心Fn'
[0057] 其中，屯为工作点到馈线容量约束安全边界的安全距离；D。为工作点到主变容量 约束安全边界的安全距离。
[0058]