输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究

发布时间：2020-08-14 07:17

【摘要】：潮流转移引发的输电线路连锁跳闸是造成电网停电范围扩大甚至系统崩溃的重要原因。支路开断导致的潮流转移造成输电断面的过负荷,且由于后备保护的不正确动作,以及控制措施不能及时合理的配合,引起连锁跳闸,甚至系统崩溃。因此,准确识别开断线路所在输电断面,完善线路过载情况下后备保护性能及保护控制协调配合策略,有利于切断级联跳闸事故的发展链条,从根本上保障系统的安全运行。本文从“输电断面识别”、“防止输电线路后备保护过载误动”、“断面过载保护控制措施的协调配合”等角度入手,充分整合系统中的保护、控制资源,避免连锁跳闸事故的发生。论文主要工作内容包括以下几方面:(1)针对潮流转移输电断面难以准确识别的问题,提出考虑支路互感耦合特性及旁侧通路搜索结果的输电断面识别方法。通过回路阻抗矩阵引入线路互感耦合系数,避免了转移比例系数求解过程中的复杂解耦过程;融合图论路径搜索思想及转移因子的基本概念,在旁侧连通路径搜索基础上准确识别输电断面,避免了输电断面线路的遗漏。(2)针对潮流转移过载引发的距离Ⅲ段后备保护不正确动作问题,提出多源信息融合的后备保护防误动方法。该方法构建覆盖不同保护对象的交叠信息单元,并将信息单元判断结果与距离Ⅲ段保护判别结果进行叠加计算,提升了距离Ⅲ段后备保护的动作性能,避免其在潮流转移时的不正确动作情况。(3)针对输电断面过载情况下的保护控制配合问题,提出双目标递进式过载保护控制优化模型及相应的协调策略。该方法综合过负荷保护、发电机及负荷控制、直流紧急功率控制措施,考虑负荷损失量及系统安全裕度,构造双层优化目标,并利用(GA/改进SA)嵌套式规划求解方法求解上述问题,提高了该混合变量非线性规划问题的计算速度,优化了断面过载调整效果。(4)针对上述章节所提方案的实现需求,提出保护控制多源信息处理架构。架构中,保护控制资源的分析处理过程由保护控制协调中心完成。后备保护的防误动计算过程由区域中心站完成。通过区域中心站与协调中心的信息交互,实现保护控制措施的协调配合。同时,提出相应的区域划分方法,为本文所提方案的实现奠定基础。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73
【图文】：

在分割基础上，采用本节提出的两种方法进行输电断面识别，并利用仿真ＳＰ进行结果校验。线路权值取线路电抗值。逡逑（１）线路ｅ３３输电断面识别逡逑取出ｅ３３所在关联块ＩＩ，并获得不包含线路ｅ３３且始末节点２９、２６连通图，如图２－１４所不。逡逑ｅ３２＼２８）＾ｅ３４逡逑图２－１４邋ｅ３３关联块拓扑结构子图逡逑Ｆｉｇ．邋２－１４邋Ｓｕｂｇｒａｐｈ邋ｏｆ邋ｅ３３邋ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ邋ｂｌｏｃｋ逡逑该子图结构简单，可直接获得各支路分流系数。为详细说明本节所提的两在此对搜索过程进行详细阐释。逡逑１）关联矩阵不定向搜索方法逡逑搜索关联矩阵５中ｅ３３所在列中元素。确定起始节点２９及终止节点２６。３所在的列置０，从初始节点２９处出发，矶２９，ｅ３４］＝ｌ，构建子代矩阵说，＝。＝

４邋／邋［逡逑图２－１３系统分割结果逡逑Ｆｉｇ．邋２－１３邋Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｒｅｓｕｌｔ邋ｏｆ邋ｐｏｗｅｒ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑在分割基础上，采用本节提出的两种方法进行输电断面识别，并利用仿真软件逡逑ＰＳＡＳＰ进行结果校验。线路权值取线路电抗值。逡逑（１）线路ｅ３３输电断面识别逡逑取出ｅ３３所在关联块ＩＩ，并获得不包含线路ｅ３３且始末节点２９、２６连通的唯逡逑一子图，如图２－１４所不。逡逑ｅ３２＼２８）＾ｅ３４逡逑图２－１４邋ｅ３３关联块拓扑结构子图逡逑Ｆｉｇ．邋２－１４邋Ｓｕｂｇｒａｐｈ邋ｏｆ邋ｅ３３邋ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ邋ｂｌｏｃｋ逡逑该子图结构简单，可直接获得各支路分流系数。为详细说明本节所提的两种方逡逑法，在此对搜索过程进行详细阐释。逡逑１）

逦３４７．６０７４逦５３７．３３３９逡逑各线路电流及功率变化情况如图２－１５所示。逡逑２逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋ｋ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逦＾〉逦２００逡逑□邋１邋■邋｜｜－邋１００邋0逡逑ｓ邋＿逡逑（Ｈ）逦■分分分分分0分令令Ｇ）分令令分＊０■分分■■邋0逡逑｜逦１逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逦Ｉ逡逑＂１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦９逦１０１１１２１３邋１４１５邋１６１７１８１９２０２１２２２３２４２５２６２７２８２９３０３１３２３４逡逑线路编号逡逑图２－１５线路电流及功率变化情况逡逑Ｆｉｇ．邋２－１５邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ａｎｄ邋ｐｏｗｅｒ逡逑由仿真结果可清晰看出，断面线路上潮流转移前后电流、功率增幅较大，而非逡逑关联区域、非输电断面上线路受到影响显著小于识别断面。逡逑（２）线路ｅ２０输电断面识别逡逑基于文献［１２１］脆弱性评估结果，对最脆弱线路ｅ２０输电断面进行搜索。逡逑取出ｅ２０所在关联块Ｉ，该部分系统为网状结构，采用关联矩阵不定向搜索方逡逑法，获得连接始末节点的所有旁侧通路。经筛选后，满足节点要求的无重复旁侧通逡逑路路径如表２－７所示。逡逑对路径权值取倒，并进行归一化处理，可得各路径的分流系数分别为：逡逑＾／／ｉ＝０．２１４３３，邋Ｖ２＝０．１２１０５，＾／３＝０．０７９９０，Ｖ４＝０．０９４７６，＃５＝０．０９２３０，ｙ／６＝０．１６０９８，逡逑＃７＝０．１０１９７

【参考文献】

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本文编号：2792699