函数相关算法在继电保护整定计算中的应用

断点集BPS（Break Point Set)是继电保护整定计算的起点，在电力系统继电保护整定计算中选择合适的断点集和相应的整定顺序矩阵是一个很重要的环节，在阐述了最小断点集和相关顺序矩阵RSM（Relative Sequence Matrix)的概念后，又介绍了函数相关算法，以及如何应用函数相关算法求取系统的最小断点集和整定顺序矩阵，提高整定计算速度，函数相关算法不需要求取网络的简单回路，呈多项式阶复杂性，而图论算法为指数阶复杂性，因此该方法比图论解法更加快速，灵活和简便，大大提高了整定计算的效率。     

一种新的基于图论确定所有最小断点集方法

在复杂环网的继电保护整定计算过程中,必须确定方向过流保护和距离保护的整定配合顺序,而整定计算的起点即断点的确定尤为重要。利用图论方法确定了一些旨在降低求取最小断点集问题复杂度的原则,如网络分割、最少断点数的确定、不考虑相邻保护、对称、无平行线网络选择断点等原则,并利用这些原则提出了逐步求取网络所有最小断点集的方法。算例表明该方法降低了计算最小断点集问题的复杂度,且具有一定的有效性和通用性。     

计算机辅助继电保护整定计算中的图论方法

系统地阐述了华东电力调度局和清华大学电机系联合开发的《继电保护整定计算综合程序》中所采用的图论算法。它主要包括：（１）ｌｉｎｋｎｅｔ数据结构的存储;（２）深度优先搜索／回溯法（ＤＦＳ／ＢＴ法）获得简单回路矩阵;（３）求取继电保护整定计算所需的一个极小断点集;（４）多回线的处理。最后给出一个实际的算例。     

基于保护重要度的多组同基最小断点集选取方法

在复杂环网的继电保护整定计算中,最小断点集(MBPS)的求取往往会出现多组同基解。综合考虑节点和线路对断点脆弱性的影响,并基于节点和线路电气介数,提出了保护重要度概念,以此作为衡量保护脆弱性的指标,给出了一种多组同基最小断点集选取方法。最后通过算例验证了算法的可行性和有效性。     

A Method for Selecting a Minimum Break Point Set（MBPS） from Multi-MBPS with the Same Cardinal Number Based on Evaluation of Relay Protection Importance

在复杂环网的继电保护整定计算中,最小断点集（MBPS）的求取往往会出现多组同基解。综合考虑节点和线路对断点脆弱性的影响,并基于节点和线路电气介数,提出了保护重要度概念,以此作为衡量保护脆弱性的指标,给出了一种多组同基最小断点集选取方法。最后通过算例验证了算法的可行性和有效性。     

考虑保护重要度的环网最优断点集计算方法

在环网保护整定计算中,最小断点集的求取是关键步骤之一。考虑到不同最小断点集间存在的差异,引入了保护重要度评估指标作为断点集的评判依据,对量子离散粒子群算法进行了改进,建立了求取最优断点集的目标函数,提出了一种最优断点集的计算方法。该方法综合考虑保护风险度、保护后备依赖度和节点重要度,较为全面地评估了断点保护的重要性,同时基于改进量子离散粒子群算法具有较强寻优能力的特点,确保求得的断点集基数最小且保护重要度最低。算例仿真分析验证了本文所提方法的有效性。     

电力系统多区域复杂环网的最小断点集计算

为从根本上改善最小断点集（minimum break point set,MBPS）适应系统结构非预设性变化的水平,提出多区域复杂环网最小断点集求取及更新算法。在静态网络拓扑情况下,利用保护关联矩阵并行计算各子区域的最小断点集,在此基础上,优化计算主区域的最小断点集,并据此确定全州最小断点集。在网络变结构的情况下,基于广义断点集提出单区域最小断点集更新方案,并将其推广至多区域网络,存主区域、子区域及单线路联络节点发生变结构情况下,快速更新最小断点集。典型的5区域68节点系统计算结果表明：该方法在最小断点集求取方面,不但能够保证全网断点数目合理,还能提高最小断点集的计算速度;在最小断点集更新方面,该方法仅需处理变结构所关联区域的最小断点集,即可实现全网最小断点集更新,有效地降低了复杂环网最小断点集更新的复杂性,计算量小,适用于多种网络变结构情况。     

闭环配电网中最优断点集的确定方法

在智能电网以及闭环运行的复杂电网中,本文以最优断点集确定复杂电网继电保护整定的起点。而且最小断点集求取往往会出现多组同基解,本文基于阻抗矩阵元素网络等值后的节点电气耦合路径分析,提出一种多组同基最小断点集选取的方法。此方法应用电气耦合路径分析,依两点型等值网络等效阻抗作为重要节点选择判据,把电力系统网络等效为一个三节点等值网络,然后以各组同基MBPS的断点所属节点的电气耦合指标之和为参数,作为最优MBPS的选取依据。实例证明此种方法可以有效选取最优的最小断点集。     

多环电网方向保护整定计算中形成有向简单回路的新方法

在高压或超高压电网的距离保护和零序保护的整定计算过程中，首先要确定全网的最小断点集(MBPS)，然后在断点集的保护安装处打开断点，使得全网变为辐射网络。其中，多环复杂电网中有向简单回路的确定是求解最小断点集的关键，也是其必要步骤之一。为了最大限度地减少多环复杂电网中有向简单回路的计算复杂性，该文提出了一种保护依赖度和主／后备保护依赖集的新概念：将所有有向简单回路的形成过程归结为环网中所有保护依赖度大小的比较和保护依赖集的不完全深度优先搜寻过程。通过比较保护依赖度的大小来确定每次方向回路搜索的起始点，并通过对保护依赖集的深度优先搜索来确定所有有向简单回路。该方法能统一处理环网中的‘T’形接线、辐射线路等保护的配合问题。算例表明该方法简单有效，显著地降低了计算的复杂性，可方便地应用于高压或超高压电网的距离保护和零序保护的整定计算。     

考虑保护重要度计算环网方向保护配合最小断点集

在对复杂环网方向保护进行整定计算时,确定其最优配合顺序的核心步骤就是求解最小断点集(MBPS)。根据保护主后备的依赖关系,建立了计算MBPS的数学模型,将整定过程用一系列矩阵运算表示,并加入到约束条件。将保护重要度引入到目标函数中,利用人工蜂群算法对模型进行求解,得到最优MBPS。通过算例验证算法及模型的有效性。     

基于保护矩阵和网络化简的最小断点集计算新方法

针对基于网络化简和保护配合关系的最小断点集(MBPS)计算方法所出现的多组同基MBPS问题,提出了一种基于保护三类矩阵(即保护重要度矩阵、保护归属矩阵、保护关联矩阵)和网络化简的MBPS求取方法,并以保护归属矩阵来解决网络的平行线路判据问题。该方法先形成保护三类矩阵,再以化简步骤对其进行动态调整,并按照断点选取原则选取断点,能够获取最优MBPS。最后通过算例验证了该算法的可行性和有效性。     

基于环网方向保护协调配合的最小断点集选取方法

为实现环网方向保护整定配合起始点的合理选择,给出一种基于保护协调配合性能的最小断点集选取方法。该方法基于继电保护整定配合的阶梯原则,定义了评价环网各级阶段式方向保护整体协调配合性能的测度指标,通过测度指标定量评价最小断点集问题各组可行解的优劣性,进而实现最小断点集问题多组可行解的合理选取;同时给出了基于图论中最长基本路径概念的测度指标计算方法。算例仿真表明,所提方法能够避免最小断点集选取不当引起的保护配合级数过多和动作时限过长问题。     

复杂环网保护配合的网络分割新算法

对大规模复杂环网预先进行网络分割是降低最小断点集问题计算复杂性的有效途径。根据复杂环网拓扑联接的特点,提出了一种基于节点邻接矩阵的割节点辨识与网络分解新算法。该算法利用改进的广度优先搜索技术,通过搜索简化后的节点邻接矩阵能快速找到割节点,同时将复杂环网分解为若干小的子网,大大降低了求解最小断点集的复杂性。给出的详细算例证明了该算法的正确性和实用性。     

基于配合依赖关系图计算环网方向保护最优配合顺序的新方法

提出了基于保护主后备配合关系,利用保护配合依赖关系有向图节点邻接矩阵计算环网方向保护最优配合顺序的新方法。根据节点入度最大的原则逐步选择断点,根据节点出度为0的原则确定保护配合顺序,通过对节点邻接矩阵简单的行列化简运算逐步计算大规模复杂环网最小断点集和确定全网保护最优配合顺序。该方法简单直观,大大降低了问题的复杂度和计算量。     

考虑节点电气介数的多组同基最小断点集选取方法

最小断点集(MBPS)是复杂环网配合整定计算的起点,其解往往具有多组,需要从中选取最理想的一组。考虑潮流对节点的实际利用情况以及节点对断点保护脆弱性的影响状况,提出了以节点电气介数指标来衡量保护的脆弱程度,给出了一种求取多组同基最小断点集的选取方法。相对于已有的多组同基MBPS选取方法,所选指标更符合电力系统潮流的传播特点以及潮流对节点的实际利用情况,所选取的MBPS更为合适,最后通过算例验证了该算法的有效性和合理性。     

An application of functional dependencies to the topologicalanalysis of protection schemes

The concept of functional dependency is applied to the problem of relay coordination in protection systems. An algorithm is developed for the identification of a minimal break point set (BPS) of relays of a protection topology. This algorithm is an improvement over existing algorithms in that it identifies a minimal BPS within a time period that is a polynomial function of the number of relays, while the earlier algorithms had exponential time behavior. In the case of large protection schemes, the saving in computation costs is considerable. An algorithm is developed for the selection of a relative sequence matrix; this algorithm also has polynomial time complexity. The functional dependency approach is seen to be more flexible and more powerful than the graph theoretic schemes, and holds out much promise for the development of efficient computer-aided design tools for the protection engineer     

地区电网继电保护整定计算智能系统的研究

提出了一种与数据库相结合的继电保护整定计算智能系统。该系统由拓扑分析、短路计算、断点搜索、整定计算四部分组成,有效地简化了继电保护整定人员的工作量,解决了保护定值相互配合的复杂问题,并开发出基于VisualBasic6.0与Ms-access相结合的继电保护整定计算软件,建立了网络参数库、继电保护参数库以及定值管理系统。该系统具有整体功能强、操作简单灵活等特点。