[发明专利]一种利用线路出串运行限制短路电流的分析方法

说明书

技术领域

本发明属于本发明属于电力系统分析计算领域，具体涉及一种利用线路出串运行限制短路电流的分析方法。

背景技术

短路电流分析计算的目的是评价电网短路水平，从整体上校核电网结构，为断路器遮断容量选择提供依据，为继电保护整定提供决策依据。随着电力系统规模的不断扩大，电源不断投产，电网的联系越来越紧密，电网的短路电流进一步增大，尤其是500kV电网短路电流水平不断攀升，国内许多大电网相继出现了短路电流超标问题，严重影响到电网的安全运行。在短路电流大范围超标的形势下，对每个超标站点进行断路器设备更换不但投资巨大，而且难以实施，甚至面临无断路器可用的窘境。而各种短路电流限制措施有不同的适用范围、限流效果和经济投资，对电力系统运行的影响也有所不同。

目前，500kV变电站广泛采用3/2接线方式（附图1）。正常运行方式下所有断路器都闭合，两组母线同时运行，任一条母线或线路发生故障，与它相连的断路器自动断开，不会引起其它回路的停电。为了限制500kV短路电流，生产运行单位通常采取线路出串运行方式调整电网结构，控制电网的短路电流水平。线路出串运行方式在减小短路电流的同时，兼顾了潮流运行的可靠性，在限制500kV电网的短路电流超标问题中得到了广泛应用。

在3/2接线方式的500kV变电站内采用线路出串运行是限制短路电流的一种措施，为了选择合适的线路出串运行方式，按常规分析方法，对于每种不同的线路出串方式都要先进行拓扑分析，计算短路节点的自阻抗，再根据计算短路电流，最后比较选择短路电流最小的运行方式。这种方法计算量大，耗时长，影响了在线应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的是提供一种利用线路出串运行限制短路电流的分析方法，通过构建合适的等值电路模拟线路出串运行方式，在初始运行方式对应的节点阻抗矩阵基础上，利用补偿法快速修正线路出串运行后短路节点的自阻抗，实现快速计算、比较不同线路出串运行方式限制短路电流的功能，在众多可能的线路出串运行方式中选择合适的方案。

利用线路出串运行限制电网短路电流时，需要在众多可能的线路出串运行方式中选择合适的方案。提高不同线路出串运行方式下的短路电流计算速度，提供线路出串运行限制短路电流的快速决策方法。实际运行电网中不同的线路出串运行方式对短路电流的限制效果不同，通过选择合适的线路出串运行方式来有效限制短路电流，为安排电网的运行方式提供帮助，确保电网短路电流不超标。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种利用线路出串运行限制短路电流的分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

1)计算电网初始运行方式下的阻抗矩阵以及节点短路电流；

2)构建线路出串运行对应的等值电路，快速计算不同线路出串运行下节点阻抗变化量；

3)选择阻抗变化最大时的出串运行方式，计算对应的短路电流。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

与常规短路电流计算方法相比，本发明计算速度快，能够满足短路电流限制措施的快速分析需求。

本发明的技术方案，对于给定的运行方式，只要先形成一次全网节点阻抗矩阵，在此基础上通过构建合适的等值电路模拟线路出串运行方式，利用补偿法快速修正线路出串运行后短路节点的自阻抗，可以快速计算、比较不同线路出串运行方式限制短路电流的效果，在众多可能的线路出串运行方式中选择合适的方案。与常规短路电流计算方法相比，本发明计算速度快，能够满足短路电流限制措施的在线分析需求。

附图说明

图1为变电站内的线路出串运行接线图

图2为本发明提供的线路开断等值图

图3为本发明提供的线路出串运行等值图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例

1)计算电网初始运行方式下的阻抗矩阵Z，按式（1）计算电网内节点k处通过阻抗x_f发生三相短路时的短路电流：