[发明专利]一种地磁扰动变化时的变电站安全等级分析方法

权利要求书

1.一种地磁扰动变化时的变电站安全等级分析方法，其特征在于：步骤如下：

步骤S1：计算不同地电场角度下的支路等效电压；

步骤S2：计算不同地电场角度下的各节点注入电流；

步骤S3：计算不同地电场角度下的各节点接地电流；

步骤S4：选取每个节点的最大接地电流组成GIC最大值序列；

步骤S5：计算每个节点的标准化序列；

步骤S6：根据标准化序列中每个元素的数值判断对应变电站的安全等级；

所述步骤S5中，根据每个节点的最大接地电流组成的GIC最大值序列{I_max,i}计算标准化序列GIC^std，计算步骤如下：

步骤S5-1：对GIC最大值的序列{I_max,i}进行μ均值和标准差σ的计算；

步骤S5-2：根据μ均值和标准差σ，计算标准化序列GIC^std；

所述步骤S5-1中的标准差计算公式如下：

其中，i为节点编号，n为节点数量；

所述步骤S5-2中的标准化序列GIC^std计算公式如下：

其中，i为节点编号，n为节点数量。

2.根据权利要求1所述的一种地磁扰动变化时的变电站安全等级分析方法，其特征在于：在步骤S1中，将电网中的所有变电站作为节点，变电站之间的输电线作为支路，对节点和支路进行编号，根据电网中各节点之间的距离和地电场矢量计算得出各节点之间支路在不同地电场角度的等效电压V，计算公式如下：

V＝E_N·L_N+E_E·L_E

其中，E_N和E_E分别为地电场矢量E正北方向和正东方向的分量，L_N和L_E分别为输电线支路距离L正北方向和正东方向的分量。

3.根据权利要求1所述的一种地磁扰动变化时的变电站安全等级分析方法，其特征在于：在步骤S2中，根据各支路的等效电压V、电阻和支路方向计算得出支路两端节点在不同地电场角度下的注入电流Ji，计算公式如下：

其中，A为关联矩阵，y’为y的转置矩阵，V为支路等效电压矩阵；

在所述步骤S3中，利用每条支路的导纳值、接地阻抗和各节点的注入电流Ji分别建立矩阵，通过矩阵计算得出各节点在不同地电场角度下的接地电流矩阵I，矩阵I中的元素即为各节点的GIC值，计算公式如下：

I＝(1+YZ)^-1·J

其中，1为单位矩阵，Y为N×N导纳矩阵，Z为N×N接地阻抗对角矩阵，J为节点注入电流矩阵；

所述导纳矩阵Y的计算公式如下：

Y＝AyA^T

其中，A为关联矩阵，y＝diag[y1,y2,...,yn]，y为各支路的导纳值，A^T为关联矩阵A的转置矩阵；

所述关联矩阵A为根据电网中的节点数和支路数，建立的节点数×支路数阶的矩阵。