電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分析及運行方式組合研究.pdf

1、復(fù)雜、多變的電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及運行方式，給電力系統(tǒng)帶來了許多新的問題及安全運行隱患。分析和利用電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)、研究不同運行方式及電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)變化組合，對于電力系統(tǒng)分析計算及電網(wǎng)安全運行具有重要的意義。本文致力于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分析及運行方式組合方法的研究。研究成果已成功應(yīng)用于多家省、區(qū)域電網(wǎng)繼電保護整定計算系統(tǒng)，有效提高了整定計算的效率及保護定值的準確性，確保了保護裝置在各種可能運行方式下的動作可靠性。
　　 提出了一種利用電力系

2、統(tǒng)物理網(wǎng)絡(luò)拓撲分析其幾何網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)特點的新思路。
　　 基于節(jié)點阻抗矩陣元素能夠反映在系統(tǒng)全局范圍內(nèi)節(jié)點間所有電氣耦合的特性，利用其蘊含的物理網(wǎng)絡(luò)拓撲連接關(guān)系，引入了兩個簡單的數(shù)學(xué)等式判據(jù)，得出了一種新穎的辨識割支路和割節(jié)點的物理拓撲分析算法。相對于傳統(tǒng)的幾何拓撲分析算法，文中提出的辨識算法簡單、直觀，具有明確的物理意義。
　　 針對現(xiàn)代電網(wǎng)具有的交錯嵌套、紛繁復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，分析了對保護定值影響較大的典型環(huán)網(wǎng)拓撲

3、結(jié)構(gòu)變化，借助于局部節(jié)點及其阻抗矩陣元素構(gòu)成的等值網(wǎng)絡(luò)所反映的電氣耦合物理意義，提出了一種基于環(huán)網(wǎng)電氣耦合分析的運行方式組合方法。該方法定義了兩個環(huán)網(wǎng)電氣耦合指標，能夠有選擇性、快速準確地確定對保護定值影響較大的環(huán)網(wǎng)開斷線路。
　　 分析了高壓電網(wǎng)整定計算中所關(guān)心的廠站拓撲結(jié)構(gòu)及運行方式變化特點，提出將其內(nèi)部元件方式的變化看作為一個整體單元的參數(shù)切換，根據(jù)整定計算所需要的故障計算量，引入了兩類廠站方式靈敏系數(shù)。通過預(yù)先確定對故障

4、電流和配合系數(shù)影響較大的廠站及其方式，能夠有選擇性地考慮廠站方式變化對保護定值的影響，從而有效減少了不必要的組合方式及故障計算。
　　 為了適應(yīng)運行方式組合帶來的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化，采用基于節(jié)點阻抗矩陣的故障計算數(shù)學(xué)模型，通過預(yù)先形成不同方式下的廠站單點或兩點Π型等值網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，將廠站方式的切換轉(zhuǎn)變?yōu)榈刃У暮唵尉W(wǎng)絡(luò)操作。同時，對支路追加的順序和故障計算相關(guān)涉及節(jié)點的修改次數(shù)進行了優(yōu)化，提出了一種分層降階的涉及節(jié)點阻抗矩陣修改方式，有

5、效減少了涉及節(jié)點阻抗矩陣元素修改的次數(shù)，大大提高了計及運行方式組合的故障計算速度。
　　 提出了一種母線綜合阻抗計算時的網(wǎng)絡(luò)拓撲分析算法。該算法結(jié)合了物理網(wǎng)絡(luò)拓撲和幾何網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，通過電氣物理路徑判斷，剔除了無效的幾何路徑搜索方向，保證搜索方向始終指向系統(tǒng)側(cè)，從而有效避免了輻射分岔支路的深度搜索以及回溯的復(fù)雜性。
　　 研究了現(xiàn)代電網(wǎng)復(fù)雜環(huán)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)所帶來的整定計算斷點求取問題。根據(jù)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)解開為無環(huán)輻射網(wǎng)絡(luò)分析，得出