基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法

在变结构电力系统中创建网络操作端口和虚拟故障端口 ,向网络操作端口追加一对称网络模拟网络操作 ,向虚拟故障端口追加一组对称或不对称的简单网络模拟故障 ,在序坐标下建立起变结构电力系统故障计算模型 ;以网络操作端口和虚拟故障端口为边界端口将变结构故障电力系统分解成模拟网络操作的对称网络部分、无故障对称网络部分和描述故障的简单网络部分 ,基于补偿法和叠加原理 ,提出了一种变结构电力系统故障计算的新方法。这种方法具有 :①可自动适应电力系统网络结构的变化 ;②无需形成复合序网 ;③简单故障与复杂故障计算方法统一 ;④互感支路故障与非互感支路故障模拟方法相同 ;⑤模拟故障的网络结构十分简单 ,易于利用计算机形成其数学模型等特点     

基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法

在变结构电力系统中创建网络操作端口和虚拟故障端口,向网络操作端口追加一对称网络模拟网络操作,向虚拟故障端口追加一组对称或不对称的简单网络模拟故障,在序坐标下建立起变结构电力系统故障计算模型;以网络操作端口和虚拟故障端口为边界端口将变结构故障电力系统分解成模拟网络操作的对称网络部分、无故障对称网络部分和描述故障的简单网络部分,基于补偿法和叠加原理,提出了一种变结构电力系统故障计算的新方法.这种方法具有: ①可自动适应电力系统网络结构的变化;②无需形成复合序网;③简单故障与复杂故障计算方法统一;④互感支路故障与非互感支路故障模拟方法相同;⑤模拟故障的网络结构十分简单,易于利用计算机形成其数学模型等特点.     

虚拟故障端口法及其在电网故障计算中的应用

文中介绍了虚拟故障端概念、虚拟故障端口的创建方法和各种故障的模拟方法，在此基础上，以虚拟故障端口为边界，将故障电网分解成无故障对称网络部分和描述故障的不对称网络部分，基于线性电路的基本理论，借助于相序参数变换技术，提出了一种以虚拟故障端口为边界的电网故障计算方法。这种方法的特点在于：（1）可精确地模拟各种简单故障和复杂故障，包括金属性短路和守全断相故障：（2）故障模拟无需将故障支路移入到描述故障的不对称网络中，因此，互感支路故障与大量互感支路故障模拟方法相同、十分简单；（3）故障计算中无需修改原网节点导纳参数或阻抗参数矩阵，即不需对支路进行破口；（4）取消了序网之间的复杂连接关系；（5）计算结果精确、计算速度快。     

基于解耦相分量模型的电力系统故障计算方法研究

提出了一种电力系统故障计算的解耦相分量法。选取故障点为边界节点将故障后的电网等值成相坐标下的仅含短路端口或者断线端口的解耦等值电路,从而在相坐标下可方便地模拟各种短路故障和断相故障,避免了复杂的序网连接,可方便地计及短路点接触电阻以及非完全断相处的故障阻抗的影响。最后通过仿真算例表明,该方法兼具对称分量法和相分量法的优点,是电力系统故障分析计算的一种十分简单、有效的方法。     

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。     

改进的不对称电力系统故障计算方法

针对高压电网中三相不对称线路的大量出现,传统的对称分量法及其序网连接失效的问题,提出了把电网分块成对称部分和不对称部分,综合应用序分量法和相分量法的改进的故障计算方法。该方法以相分量故障处理方法为依据,在序坐标下化简对称部分,等效到其边界节点,在相坐标下对简化后的网络处理各种简单和复杂故障,采用多态计算技术,以矩阵变换代替传统的数值方程的计算,避免了相分量法计算量大的缺点。用实例验证了这种综合处理方法的优越性。     

改进的不对称电力系统故障计算方法

针对高压电网中三相不对称线路的大量出现,传统的对称分量法及其序网连接失效的问题,提出了把电网分块成对称部分和不对称部分,综合应用序分量法和相分量法的改进的故障计算方法.该方法以相分量故障处理方法为依据,在序坐标下化简对称部分,等效到其边界节点,在相坐标下对简化后的网络处理各种简单和复杂故障,采用多态计算技术,以矩阵变换代替传统的数值方程的计算,避免了相分量法计算量大的缺点.用实例验证了这种综合处理方法的优越性.     

少环配电网短路故障计算新方法

通过网络变形,构造出对环网解环及短路故障进行模拟的新端口,给出了环网解环及短路故障模拟的统一方法.以新端口为边界,将故障后的少环配电网分解成辐射状对称网络和模拟环网解环及短路故障的不对称网络2部分.在此基础上,推导了边界端口注入电流的计算公式;基于辐射状网络节点注入电流、支路电流及节点电压间的关联关系,完成了非故障处支路电流、节点电压的计算,提出一种少环配电网短路故障计算的新方法.该方法具有以下特点:环网解环及短路故障的模拟方法统一,可以方便地模拟任意复杂故障,包括两点接地故障;利用辐射状网络的支路阻抗参数完成故障计算,故障计算效率高;能够自动适应网络操作;非故障处的支路电流、节点电压的计算简单直观.算例分析表明,该算法具有良好的计算效率和精度.     

计及网络操作时电网任意复杂故障的简便计算方法

在计及网络操作的情况下，为计算电网任意复杂故障，首先将网络操作和任意复杂故障统一处理成对原网对称修正与不对称修正的组合，然后以操作支路和故障支路两侧节点为边界，将故障电网分解成对称修正网络，原网和不对称修正网络三大部分，基于叠加原理和多端口网络理论，导出了计及网络操作时计算电网任意复杂故障所需的全部公式。该方法的主要特点是：（1）计算过程中保持原网拓扑结构不变，计算过程简单；（2）对故障类型没有限制；（3）可自动适应网络拓扑结构变化；（4）既适用于相坐标也适用于序坐标。     

变结构电力系统任意复杂故障的快速计算

本文将网络操作和任意复杂故障统一处理成对原各序网的对称修正与不对称修正，基于补偿法并综合应用相序参数变换技术和多端口Ｔｈｅｖｅｎｉｎ定理，提出了一种不需修改原网各序节点阻抗阵快速计算变结构电力系统任意复杂故障的新方法。算例表明，文中算法计算速度快、结果精确。     

采用虚拟网络加网络操作法的双回线故障计算方法

文中在双回线故障端口接入结构固定的虚拟网络，采用对虚拟网络进行网络操作的方法模拟双回线跨线短路故障、断相故障或跨线短路加断相故障，建立起双回线各种故障计算的统一模型。基于线性电路的基本定理，借助于相序参数变换技术，提出了一种针对双回线各种故障计算的新方法。该方法的优点为：①双回线跨线短路故障、断相故障和跨线短路加断相故障具有统一的计算模型和计算方法；②可精确地模拟双回线金属性或非金属性跨线短路故障、完全或不完全断相故障，以及由它们组合而成的各种跨线短路加断相故障；③对双回线是否存在公共母线无特殊要求；④无需形成复合序网，适用于序相两种坐标。     

基于PSO-LIBSVM的广域后备保护新算法

广域后备保护利用电网线路IED和母线IED采集各元件相关信息,构造基于PSO-LIBSVM的线路和母线故障识别网络。以IED采集的信息作为输入向量,建立故障识别网络的训练样本矩阵;PSO算法寻找最优LIBSVM运行参数并训练故障识别网络,利用随机故障下的测试样本矩阵对线路和母线识别网络进行测试,以识别电网故障元件IED,进而确定故障元件。通过大量实验仿真了多种信息不准确情况下的故障识别,实验证明基于PSO-LIBSVM的广域后备保护新算法,识别准确率高,具有很好的容错性。     

计及电气化铁路两相交流供电系统不对称性的输电网实用故障计算方法比较研究

随着我国电网的发展和铁路建设的需要，电气化铁路采用了两相交流供电系统直接并入电力输电网的牵引模式。数量众多的这种不对称结构供电系统的接入，给采用对称分量法作为故障分析方法的现有输电网故障计算及继电保护整定计算软件带来了新的问题。本文根据两相交流供电系统的结构特点，提出了基于相量模型以及等效三相模型的实用故障计算方法，并将其与现有计算方法进行比较研究。算例验证了三种算法的有效性和实用性，现有输电网故障计算程序添加部分模块即可利用本文所述的故障计算方法实现功能扩展。利用本文所述基于等效三相模型的计算方法实现的程序包已应用于实际工程。     

渭河发电有限公司电量平衡系统

为实时监视考核电能计量装置的运行状态，渭河发电有限公司建立了电量平衡系统。该系统能够实时准确地计算母线电量不平衡率和全厂电量不平衡率，为关口电能计量提供了有效的技术监督手段。系统运行效果良好，解决了电能计量装置故障诊断、追补电量及变损的准确可靠计算、电量统计等问题，为厂网分离、竞价上网奠定了良好的基础。     

MMC-HVDC电网输电线路双极短路故障电流的实用计算

基于模块化多电平换流器的高压直流电网作为支撑高比例可再生能源接纳的有效手段,已经成为电网发展的重要方向。双极短路故障是输电线路发生的最严重故障,目前一般通过在s域内列写直流系统状态方程,然后再基于拉氏反变换求解故障电流,亟待提出短路电流的工程实用计算方法。为此,以张北柔性直流电网为研究对象,首先分析了输电线路双极短路的故障特性及耦合机理。在此基础上,将故障线路靠近阀侧的两端分别看作二端口,分析了故障电流与二端口两侧电压的关系。其次,基于正、负极线路二端口电压变化不大的思想,将环形直流电网简化为两端网络或开式网络,得到故障线路电流的实用计算方法,不再需要求解高阶的拉氏反变换而直接得到故障电流。最后,通过与电磁暂态仿真结果的对比,验证了实用计算方法的可行性与高效性。     

计及直流系统不同端口相互影响的故障计算方法*

树状直流系统极间故障特性复杂,多换流站同时作用下,高阶电流电压暂态解析式会导致计算难度显著增大。通过分析各端参数一致时端数变化,以及端数固定时参数变化对直流系统故障特性的影响,基于单端直流故障计算分析,提出计及不同端口之间相互影响的树状直流系统故障计算修正方法,减小复杂直流电网故障计算量。利用MATLAB/Simulink仿真工具搭建树状直流系统模型对计算结果进行验证,修正后电压、电流计算值与暂态仿真结果基本吻合,为故障定位和整定值的计算提供了理论依据。     

蜂巢状有源配电网中多端口能量枢纽控制策略

作为一种适应高比例分布式新能源接入的新型配电网架构,蜂巢状有源配电网利用多端口能量枢纽(multi-port energy hub,MEH)可实现多微电网/配网单元间功率的互联互济,如MEH中包含储能设备,可以进一步提升新能源利用率和电网可靠性。文中提出一种含储能的MEH及其分层协调控制策略。上层控制根据储能系统的荷电状态和配电网运行状态协调控制储能变流器与各并网端口变流器之间的功率分配,使得MEH在平抑新能源波动、配网故障恢复等运行模式下均能够对内部储能系统进行能量管理。下层控制通过将储能变流器有功功率的微分值反馈至储能系统控制环路进行补偿,提高储能变流器输入/输出有功功率响应速度。文中设计了MEH控制系统关键参数,利用MATLAB/Simulink对MEH在配电系统中的应用进行仿真。不同工况下的仿真对比验证了所提分层协调控制策略的有效性,证明该策略能够延长储能系统工作时间,提高储能系统有功功率变化率,减小直流母线的电压波动。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

考虑未来配电网的发电和用电特征,提出计及网架拓扑结构、设备因素、电源出力和负荷需求的不确定性的配电网可靠性综合分析方法。基于网络等值法计算配电网各负荷点的系统侧电网故障率和修复率;针对配网的孤岛运行方式,计算反映电源出力和负荷需求的冗余不确定性的状态转换率参数,分布式电源的机械故障参数和孤岛系统的起动切换参数。最终应用马尔可夫模型,采用IEEE-RBTS BUS6配电网算例,对文中所提方法进行了验证。评估结果表明了该方法的精确性和快速性。     

高压输电线路单端故障测距新方法

提出了一种新的单端故障测距的方法,根据故障发生后的故障附加网络,利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数,然后再求其范数在线路上的分布,根据其分布特点确定故障点的位置,实现测距。仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性。