基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法.pdf

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1、第31卷第11期继电器VOI.31NO.112003年11月15日RELAYNOv.15，20031基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法12曹国臣，陈崴（1.东北电力学院，吉林吉林132012；2.吉林供电公司，吉林吉林132001）摘要：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

2、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。关键词：电力系统；网络操作端口；虚拟故障端口；对称网络；故障计算中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1003-4897（2003）11-0001-06复合序网、可适应电力系统网络结构变化的变结构1引言电力系统复杂故障计算方法。遗憾的是，这种模拟在电力系统设计、事故

3、分析、继电保护整定计算复杂故障的方法带来了新的问题：（1）当故障涉及及其动作行为分析过程中，需要进行电力系统故障到某互感组中的任意一条或几条支路时，必须先切计算。由于故障电气量随着电力系统运行方式的变除整组互感支路然后再接入描述故障的不对称互感化而变化，为获得故障电气量的最大值或最小值，在网络，造成互感支路故障模拟方法复杂化，特别是当故障计算中需要计及网络操作的影响。这种计及网故障涉及到多组互感支路时情况尤为严重；（2）模络操作影响的电力系统故障计算简称为变结构电力拟故障所需的网络往往是无规律可循的不对称复杂系统故障计算。变结构电力系统故障可根据网络操网络，

4、很难利用计算机自动形成不对称网络的数学作信息采用修改原始数据重新形成网络节点参数矩模型。为解决这些问题，本文研究了基于虚拟故障阵法或修改原网节点参数矩阵法进行计算。由于每端口法的变结构电力系统故障计算方法。进行一次网络操作均需要重新形成或修改网络节点2故障的模拟参数矩阵，计算量很大，尤其是当电力系统发生多次网络操作时，问题尤为突出。为提高变结构电力系2.1断相故障的模拟统故障计算的速度，文献［1~3］在基于对称分量法设电力系统中互感支路i-j的i节点侧发生了的常规故障计算方法的基础上，采用向原网追加相断相故障，断相端口为i、c。首先在节点i接入一条应的支路阻

5、抗阵来模拟网络操作，根据补偿法和叠阻抗为-1.0的虚拟支路i-f，然后在节点f、c之间接加原理，提出了可适应电力系统网络结构变化的变入一条阻抗为1.0的虚拟支路，即可创建虚拟断相结构电力系统故障计算方法。这种方法与常规基于端口P，见图1。由图1可见，在虚拟断相端口P追对称分量法的故障计算方法存在着同样的问题，即加表1所示的简单网络即可模拟支路i-j上的各种计算变结构电力系统复杂故障必须引入理想变压断相故障。器，结果造成序网连接复杂、通用性差。针对这种情况，文献［4，5］将复杂故障处理成网络结构的变化，采用先从变结构电力系统中切除故障支路然后再接入一组不对称网

6、络的方法来模拟复杂故障，基于对称分量法和相序参数变换技术提出了一种无需形成图1虚拟断相端口的创建基金项目：教育部高等学校骨干教师资助计划项目（GG-Fig.1CreatiOnOfvirtuaIpOrtfOrOpenphasefauIt0808-10188-1039）2继电器表1模拟断相故障的简单网络2.3复杂故障的模拟Tab.1Simpienetworkforsimuiatingopenphasefauit根据复杂故障信息，将2.1条和2.2条所介绍的方法进行适当组合即可创建复杂故障的虚拟故障端口完成对复杂故障的模拟。3故障计算原理设在变结构电力系统中发生了

7、n重故障（其中，m1重断相故障，m2重短路故障）。将系统内的发电机用电流源!g012来表示；根据故障信息，采用2.1条和2.2条的方法创建虚拟故障端口p和d，接入2.2短路故障的模拟描述断相故障和短路故障所需的简单网络；根据网设电力系统中互感支路i-j上距节点i侧!百分络操作信息，采用文献［1］介绍的方法模拟网络操点处的d'点发生了短路故障，实际短路端口为d'和作，接入描述网络操作所需的对称网络；以虚拟故障参考节点。在短路点d'处接入一条阻抗为-1.0端口和网络操作端口为边界，将故障电力系统分解的虚拟支路d'-d，即可创建虚拟短路端口d、，见图成模拟网络操作

8、的对称网络部分、无故障对称网络2。由图2可见，在虚拟