一种适用于继电保护在线整定的极小断点集求取算法

复杂环网中继电保护在线整定的顺利进行依赖于极小断点集的快速求取,但现有极小断点集求取算法在算法复杂度、断点集维数及计算效率等方面还存在不足。对此,提出了一种适用于继电保护在线整定的极小断点集求取算法。该方法基于图论中基本割集矩阵与基本回路矩阵的固有关系,将复杂环网的断点集求取问题转换成了基于基本割集矩阵的基本回路断点集求取问题。通过动态调整基本割集矩阵,逐步计算得到网络极小断点集。算例分析表明,所提算法能够在有效的时间内求得网络极小断点集,大大降低了问题的复杂性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于GA的环网方向保护配合最小断点集的计算

利用复杂环网方向保护最优整定配合中最小断点集 (MBPS)的启发知识 ,将MBPS的计算归结为解不等式———欠定方程组 ,进而等价为 0— 1整数二次规划问题 ,基于基因遗传优化计算原理 ,首次提出了MBPS问题的基因遗传计算方法 ,降低了问题的计算复杂性。     

变压器差动保护BCH系列计算软件

变压器BCH系列差动保护整定计算,边界条件最少,易于程式化、标准化。通过归纳汇总,设计独特的算法,对BCH-1、2型继电器的变压器保护计算编程,特别适用于110kV及以下电压等级的发电厂、地区供电电网的升、降压变压器,BCH系列差动保护的整定计算。     

配电网反时限过电流保护优化整定方法

提出一种含分布式电源的配电网反时限过电流保护优化整定方法。以配电网主保护与后备保护的总动作时间最小为目标函数,考虑保护选择性要求等约束条件,建立保护优化整定的数学模型;通过设置动态参数并引入最优解权重改进和声搜索算法,提高算法收敛速度和获取全局最优解的能力。利用改进的和声搜索算法求解模型。优化整定参数基于配电网各故障点的短路电流获得,在计算短路电流时考虑分布式电源对短路电流的贡献,使优化整定结果适用于含分布式电源的配电网。对两相、三相短路故障分别进行保护离线优化整定,实时根据故障类型自动选择优化整定参数,克服保护易受故障类型影响的缺陷。仿真结果表明,所提方法可有效提高有源配电网反时限过电流保护的选择性和速动性。     

一种求取环网方向保护断点集的实用算法

将保护断点集的求取问题转换为寻找有向图中反馈边集问题.通过对反馈边集特性的研究,提出一种快速寻找反馈边集的实用方法,并论证了该方法的理论依据,进而采用该方法启发式搜索电网中保护之间的主/后备配合的依赖关系集,可去除无效的搜索起点和重复的搜索回路,快速得到环网保护整定的断点集.该方法可在电网拓扑发生变化时,通过修改相关保护间的依赖关系,就可在原有搜索结果的基础上,快速得到新的断点集.最后通过算例证明了新方法的正确性.     

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。     

基于广义节点的配电网集中式差动保护方法研究

面对配电网供电需求的增大、连接复杂度的增高以及可再生能源接入等问题,研究和发展智能配电网保护控制成为电力系统发展的必然选择和趋势。提出基于广义节点的配电网集中式差动保护方法,根据电网实时结构和测量可用性变化情况,应用广义节点的概念,确定差动保护的最小差动区间,即一个由保护终端构成的、封闭的合围若干电气元件的最小集合。基于广义基尔霍夫定律建立了数学模型,给出了计算方法,通过算例分析验证了该算法的可行性,可以解决分布式电源接入以及出现部分环网情况下配电网的保护问题。     

A novel algorithm to determine minimum break point set for optimum cooperation of directional protection relays in multiloop networks

Determining minimum break point set (MBPS) is necessary before setting distance protection relays or zero-sequence protection relays in multiloop extremely high voltage power networks. Determining directional simple loops (DSLs) and relative sequence groups (RSGs) is the prerequisite of traditional algorithms which are used to determine MBPS. In order to reduce the CPU time and complexity of calculating MBPS, a new concept named as protection relay dependency dimension (PRDD) is presented for the first time in this paper. By comparison of PRDD in a multiloop network, the MBPS can be determined, and the process of comparisons will not stop until the MBPS of the multiloop networks is discovered. In the meantime, the RSG could be easily determined by means of judging whether the primary protection relay set of a protection relay is null or not. The new algorithm leaves out those laborious steps, such as determining all of the DSLs and RSGs. Some examples are given to illuminate the novel algorithm presented in the paper to be simple and effective.     

柔性双工网络功率分配:边剪枝加速的GNN计算

由于用户间干扰的存在,无线通信网络中的功率分配问题往往是非凸的、计算量巨大。当前图神经网络(graph neural network, GNN)成为一种有效的计算方法被用来解决该问题。为了最大限度地提高网络传输速率的同时降低计算复杂度,提出一种将设备属性和通信连接属性纳入GNN的柔性双工网络图表示方法,并构建了相应的柔性双工图神经网络(flexible duplex GNN, FD-GNN)模型,首次将节点对之间的距离、信道增益和邻居作为动态阈值引入到FD-GNN中,以适应动态环境。排除GNN中邻居的信道状态信息,通过修剪FD-GNN中的边来减少计算时间降低网络时间复杂度。仿真表明,所提出的基于信道增益邻居的阈值设定方法,性能最优且达到加权最小均方误差（weighted minimum mean square error,WMMSE）的97%,相较于Full-GNN所需的训练时间下降24%。提出的基于阈值的边剪枝有效降低了GNN运算的时间复杂度,提高了算法有效性。