基于配合关系计算复杂环网保护最优配合顺序的新方法

基于保护主后备配合关系,引入并定义了保护配合主依赖度和后备依赖度的概念来描述保护之间的配合依赖关系,提出了通过动态调整保护主依赖度和后备依赖度逐步计算复杂环网最小断点集和确定全网最优配合顺序的新方法,根据保护后备依赖度最大的原则选择候选断点和主依赖度为0的原则确定保护配合顺序,同时给出了详细的算法流程和算例分析.该方法简单直观,计算量小,只需利用基本的配合关系,完全不需要形成全网所有有向回路,有效解决了多环复杂网络中方向保护全网最优配合问题.     

确定复杂环网保护配合关系有向简单回路的新方法

复杂环网保护配合关系中所有有向简单回路的确定是求解最小断点集的关键步骤。文章提出了一种基于图论理论确定复杂环网有向简单回路的新方法,引入层间隔回路判断原则,通过搜索简化后的网络节点邻接矩阵,同时利用保护配合关系的对称性,无需回溯便可快速确定全网所有有向简单回路。该方法形成的网络矩阵规模较小,计算流程简单直观。算例结果证明了该方法的正确性和实用性。     

基于网络化简和配合关系的最小断点集计算方法

基于保护主后备配合依赖关系有向图,提出了通过有向图化简计算保护配合最小断点集（MBPS）的新方法。定义了配合依赖关系有向图化简操作的顺序和原则,按照优先级顺序将保护分类,根据保护后备依赖度最大原则从具有较高优先级的类中选择候选断点,将化简过程中得到的自环顶点选为断点。所述方法适用于环网全网配合和同段配合中MBPS的计算。     

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。     

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。     

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。     

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.     

一种求解复杂环网保护配合最优断点集的新方法

为确定复杂环网保护配合中的最优断点集,引入了4个指标作为最优断点寻找的评判依据,建立了寻找最优断点集的数学模型。基于细菌群体趋药性算法的基本原理,提出了计算最优断点集的新方法。较已有的计算断点集方法,所述方法可以快速地找出最优的最小断点集。算例分析证明了该方法的有效性和实用性。     

一种计算环网方向保护配合最小断点集的实用算法

提出了保护依赖度的新概念,将最小断点集的计算归结为环网中所有保护依赖度大小的比较,并根据比较结果确定断点,直到找出环网的最小断点集为止,同时通过判断某保护的后备保护集是否为空集的方法来求解相对顺序矩阵,结果表明该方法非常简单并且有效,大大降低了问题的计算复杂性。     

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。     

多环复杂电网方向保护全网最优配合的研究第2部分 确定全网最优配合顺序

引入相关顺序组的概念,从数学上准确地描述了大规模多环复杂网络方向保护全网最优配合问题,提出了利用系统最小断点集和主／后备保护函数依赖关系形成全网最优配合顺序的新方法。     

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。     

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。     

确定复杂环网方向保护最小断点集的改进离散粒子群优化算法

确定复杂环网方向保护最优配合顺序的核心步骤是求解最小断点集(minimum break point set,MBPS)。文章提出一种基于改进的离散粒子群优化算法(discrete particle swarm optimization,DPSO)求解MBPS的新方法。该方法首先以带约束的策略生成初始粒子,然后在迭代中引入惯性权重因子来平衡粒子的全局与局部搜索能力,同时增加一个固定粒子飞行方向的约束,以保证搜索始终在解的可行域中进行。文章最后以具有典型线路保护配置的电力系统为例进行了仿真,结果表明,新方法能以较快的收敛速度和较高的收敛精度得到MBPS的可行解,具有较好的实用性和有效性。     

基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案

拓扑结构的多样性和电源特性的复杂性使得基于稳态电流量的后备保护整定工作量大且失配现象时有发生,无需整定且具有自动配合功能的后备保护技术是继电保护工作人员追求的目标。在分析了传统反时限过流保护存在的问题和辐射状配电网正、负序电压故障分量分布特征的基础上,提出了基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案。所提方案利用综合电压序分量的系统分布与各级保护实现逐级配合的最小动作时间拟合具有反时限特性的动作曲线,得出拟合后的分段函数表达式。由其计算的保护动作时间可自动反映各保护与故障位置的拓扑关联关系,在满足选择性和快速性要求的前提下实现各级保护的自适应配合。DG接入不会改变综合电压序分量的分布特征,因而所提方法对含DG的网络具有自适应性。理论分析和仿真结果表明,所提方法可自动实现任一点故障时上下级保护的快速、逐级配合。     

Implementation of Directional Over-current Relay Coordination Approaches in Electrical Networks

As the smart grid concept is employed in the electric power system, network load flow and topology changes intensively to meet the best generation-demand balancing point. These changes must account for protection devices to enhance their performance. The coordination of directional over-current relays is most commonly studied based on fixed network operation and topology within a mesh power system. But sub-transmission and distribution systems constantly operate differently to satisfy the variety of load demand levels throughout the day and year. Hence, if the setting of directional over-current relays changes according to the different operations of the system, then relay operation time and sensitivity can both be enhanced. This can potentially improve the protection performance in a smart grid system. Therefore, this study is carried out based on the comparison among three coordination approaches: conventional (fixed settings), discrete (groups of settings), and continuous or real time (dynamic settings).