电力系统组合型短路故障口电流的通用计算方法

从导纳参数模型下的基本故障型边界条件方程入手，采用相补偿法引进了等价虚拟故障口，从而解决了任意过渡阻抗故障计算的边界条件统一性问题。在此基础之上推导出基于组合故障模型的短路口电流通用计算公式。该算法较一般的短路计算模型，算法具有通用性，较好地实现了任意不对称过渡阻抗的基本型短路或组合型短路的统一求解。     

电力系统通用短路算法研究

从导纳参数模型下的基本故障型边界条件方程入手,采用相补偿法引进了等价虚拟故障口,解决了任意过渡阻抗故障计算的边界条件统一性问题.在此基础上推导出基于组合故障模型的短路口电流通用计算公式.该算法是考虑基于对所有短路故障基础之上,相较于一般的短路计算模型,算法具有严格意义上的通用性.较好地实现了任意不对称过渡阻抗的基本型短路或组合型短路的统一求解,具有较大的现实意义.     

一种混压同塔四回线路跨电压故障的通用计算方法

从相分量支路阻抗方程出发,采用三序分量法推导了混压同塔四回线路模型解耦的方法,证明了线间互感只影响零序网络,进而推导了跨压模式下零序互感标幺值的计算方法,从而维持了故障前网络基础数据模型节点阻抗标幺值矩阵的对称性;研究了跨线故障的通用故障边界模型,为了适应混压问题,首先建立故障边界节点导纳有名值矩阵,提出了跨电压模式下计算故障边界导纳矩阵标幺值的计算方法,进而基于补偿法求取故障口电流。算例分析验证了方法的正确性。所提方法可用于定值整定与在线校核软件。     

机电-电磁暂态混合仿真复合非对称故障计算方法

为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法。首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解。然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法。为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化。最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性。     

基于PSASP短路计算的区域电网等值方法

使用PSCAD/EMTDC软件对大型区域电网的局部线路和附近区域进行电磁暂态分析,需要将区域电网分为内部网络和外部网络2部分,对外部网络进行等值简化。传统的网络等值方法需要建立被等值系统的节点导纳矩阵,通过高斯消元法化简网络,计算工作量巨大。为此提出了基于PSASP短路计算的区域电网等值方法。通过全部边界节点的同时短路获得注入电流源参数。然后采用边界节点逐一短路,获得与边界节点数目相同的节点电压方程组,联立求解出节点导纳矩阵。新方法直接求解边界节点对应参数,计算量小。含特高压线路的大型区域电网仿真分析表明,PSASP原网络和PSCAD/EMTDC等值网络的短路电流基本一致,验证了等值方法正确性。最后分析比较了新方法与传统的静态等值方法,探讨了新方法的适用范围。     

Excel在电力系统故障计算中应用

在电力系统的规划、设计与运行中,需要大量的故障计算、分析,手工计算方法是繁锁、困难的。论述了计算电路常用的节点电位法和回路电流法,即从求解节点导纳方程和节点阻抗方程而计算故障点参数。说明Excel是广泛应用的办公软件,具有强大的计算、数据分析和图表处理等功能。用实例阐明了Excel在电力系统故障计算时的方法,即建立系统等值序网络和各序网络节点导纳矩阵,用Excel矩阵求逆函数获得阻抗矩阵,求得阻抗方程,再计算出故障电气参数。Excel软件的应用使故障计算准确、方便、直观。     

节点电压方程的任意时刻短路电流实用计算研究

针对传统运算曲线法计算任意时刻短路电流有效值的精确性问题,引入IEC标准及电路理论,利用节点导纳矩阵推导出电力系统短路时任意时刻短路电流的实用计算机算法。该方法解决了将IEC标准应用于软件求解的问题,综合考虑两类节点电压方程进行简化计算,能自动完成系统短路时任意时刻短路电流衰减周期分量及非周期分量的求解,不仅大大减轻了传统运算曲线法的工作量,且计算结果更为精确。通过运用于伊朗RUDBAR水电站实例,验证了算法的准确性与有效性。     

电网故障计算中零序多重互感线路的处理

按照故障计算和保护整定软件实际的编写顺序分别论述了在零序多重互感线路上发生故障时对所在互感组的处理、互感参数矩阵对节点导纳矩阵的贡献、不同运行方式下互感组的特殊处理以及求解互感组零序电流的方法,对于零序多重互感的考虑全面而灵活,该方法已经在大型故障计算和保护整定软件中应用,并且在各种情况下短路电流计算都正确,从而证明所述方法正确可行。     

大电网分区整定中电流保护范围的计算

将大电网分解成若干个相互之间无电磁联系的子系统。在子系统整定计算中引入联络线注入电流用以考虑子系统之间相互影响;采用补偿法引入补偿电流模拟网络操作;通过在故障点注入电流来模拟短路故障,建立起分区整定的通用计算模型。并且导出系统内故障节点电压表达式,论述了表达式中未知量的详细求解过程。在此基础上,推导出短路电流与发生短路故障点的关系式,通过解方程,得出电流保护的范围,简化了计算过程。通过实际算例验证该方法的正确性和有效性。     

基于母线的节点导纳矩阵计算机生成方法

利用计算机进行短路电流计算以节点阻抗矩阵法和节点导纳矩阵法最为常用, 目前2 种方法所需矩阵的生成方法仍需人工计算输入。基于母线的节点导纳矩阵形成方法, 以电力系统主接线为依据, 从母线入手进行分析并建立数学模型, 结合计算机图形界面以及先进的面向对象程序设计方法, 给出了节点导纳矩阵的形成算法, 解决了节点导纳矩阵需要人工计算输入的问题, 提高了计算效率。     

同塔双回线电弧故障单端测距算法

高压输电线路的短路故障多伴随有电弧,针对目前众多故障定位算法中没有考虑过渡电阻的非线性特性的现状,提出了一种使用单端电气量进行故障测距的算法,该算法首先将耦合双回线解耦为同向量和反向量,根据反向量序网两端电压为零的特点,仅利用单侧电流推导故障点处的电压和电流,然后根据电弧故障电压、电流的转移特性构造测距方程,并利用最小二乘方法求解,实现故障测距。该算法使用了最小二乘方法得到故障距离,不需要输入对端系统等值阻抗,从理论上保证了该算法具有较高的测距精度。该算法理论分析简单,电磁暂态程序ATP仿真结果表明该测距算法有效、精度高。     

一种实用的配电网短路故障定位方法

结合我国配电网的实际情况,提出一种能够确定配电网故障点确切位置的实用算法,该算法通过提取故障后负荷电流及电压的正序、负序和零序分量,并考虑故障前后线路电流的变化量,建立了故障前后线路电压电流的线性方程组,联立求解得出故障点距离。该算法适用于中性点经低电阻接地或不直接接地系统的各种短路故障的定位,并可实现故障的自动在线检测。     

高压直流输电系统接入下的交流系统不对称故障下序网等值及短路电流算法

随着高压直流输电技术的日益发展,交直流混联系统的相互影响已成为高压直流输电领域的研究重点。针对含高压直流输电系统接入的交流系统,本文研究了其在不对称故障下的故障分析方法,提出了LCC-HVDC在交流侧的复合序网等值模型以及短路电流计算方法。首先搭建了基于不对称工况下的LCC-HVDC开关函数模型,随后根据开关函数模型建立了相应的LCC相量模型,并推导了LCC交流侧复合序网的计算方法。最后将LCC复合序网模型与交流系统不对称故障的边界条件结合,提出了适用于求解含高压直流输电系统接入的交流系统不对称故障短路电压电流的迭代算法并进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的故障电流算法均可以满足工程计算要求。     

基于节点注入量修正的改进补偿法

静态安全分析是电力系统运行的重要分析工具,需要对系统中的大量预想故障进行潮流分析,补偿法是提高计算速度的有效方法。针对常规补偿法无法解决网络解列的缺点,提出了修正导纳阵和修改节点注入量的措施,拓宽了单支路开断补偿法的应用范围,有效地解决了线路充电电容、三卷变压器等多支路开断故障以及网络解列等实际问题。     

基于短路故障残压变换法的暂态稳定计算

基于短路故障残压变换法,提出了电力系统不对称暂态稳定计算方法。该方法结合了相分量法模型适应性和对称分量法计算效率高的优点,通过矩阵变换形成暂态稳定计算的机网接口和正序等效导纳矩阵,避免了复杂的复合序网形成过程。该方法既能应用于相分量坐标,也能应用于对称分量坐标,能够实现对多重故障和参数不对称元件的处理。仿真结果表明该方法简洁有效。     

短路电流N-k快速计算的低阶更新法

提出了一种将低阶更新法应用于短路电流N-k计算的新方法。该方法通过构造两个低阶矩阵,利用其乘积对节点导纳矩阵进行修正,再根据已分解的原始导纳矩阵因子表,通过低阶矩阵运算,避免修正后的导纳矩阵重新因子化,从而减少了计算量,且不受断开支路数量的限制,实现多条支路开断一次修正计算完成,易于适应运行方式多变的要求。与现有方法相比,低阶更新法既解决了传统修改导纳矩阵重新形成因子表而引起的计算量大的问题,又克服了补偿法在诸如开断三绕组变压器、自耦变压器,母线上多设备同时检修等多个元件同时变化时就不再实用的缺陷。通过对S-1047系统进行计算,验证了该方法的有效性和实用性。     

小波模糊神经网络应用于配电网输电线的故障测距

在小电流接地系统单相接地故障特征分析的基础上，提出了一种基于故障后稳态及暂态电气量的小波模糊神经网络的故障测距方法。单相接地故障时的暂态分量故障特征非常明显，且故障暂态高频分量受故障前负荷的影响较少，故可以采用故障暂态分量描述故障模式特征并进行故障定位，鉴于已有的小波神经网络模型不适合于故障测距，作者从广义的小波神经网络概念出发，结合模糊控制理论，提出了适合于电力系统故障暂态和稳态信号分析的小波模糊神经网络方法，并将该方法应用于小电流接地系统直配输电线路的故障测距。理论分析及大量的EMTP仿真结果表明：本文所提出的小波模糊神经网络理论，模型及算法具有较好的故障测距性能，并可应用于电力系统的故障分析。     

配电网故障计算的通用方法

文章以网络支路阻抗方程作为电网数学模型,系统地研究了配电网故障计算的通用方法。根据配电网少环的结构特点和固态限流器的工作原理,利用叠加原理,多端口戴维南定理和相序参数变换技术,提出了一种能自动适应网络操作,对故障类型没有限制,可计及固态限流器作用的配电网故障计算通用方法。     

基于FFT-LSTM的变速抽蓄机组转子绕组短路故障和偏心故障诊断方法

变速抽水蓄能机组是适应系统功率波动的重要调节手段。转子绕组短路故障和转子偏心故障是其常见的故障类型,两种故障均会在定子侧感应生成特征频带相近的谐波环流,导致两种故障难以被区分。提出了一种基于快速傅里叶变换-长短期记忆(fast Fourier transform-long short-term memory, FFT-LSTM)网络的故障诊断方法,以细化分辨故障特征相近的转子绕组短路故障和转子偏心故障。所提方法以定子分支环流的谐波分量为特征量进行故障诊断,分别推导了两种故障发生时定子侧环流谐波特征,并总结二者间的相似性和差异性。鉴于该差异较为微弱,引入长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络算法对其进行辨识。利用内部故障仿真模型对可能发生的转子绕组短路故障和偏心故障进行批量仿真,以得到用于LSTM网络训练和测试的数据集。仿真结果表明FFT-LSTM能够准确诊断不同转速下变速抽蓄机组的转子绕组短路故障和转子偏心故障。