[发明专利]一种煤矿高压电网速断设置并行检验方法

说明书

本发明公开了一种煤矿高压电网速断设置并行检验方法，该方法首先以煤矿高压供电系统电源支路节点为起点，将煤矿高压供电系统支路节点分为n个集合，如果不同集合中存在相同的联络开关节点，则将这些集合合并；最后以此为基础基于关联矩阵进行并行网络拓扑分析，依据获得的所有供电关联矩阵Gi生成整个高压供电系统的最终供电关联矩阵FG，基于关联矩阵FG完成煤矿高压电网速断设置并行检验。本发明基于并行计算技术构造煤矿高压电网的拓扑分析调度模型，实现整个煤矿高压供电系统的速断设置并行检验，能够有效提高速断设置检验速度。

技术领域

本发明公开了一种煤矿高压电网速断设置并行检验方法，属于煤矿高压供电网络继电保护整定计算领域。

背景技术

35kV以上的电力网中存在多个电源，属于复杂闭式电网，而矿井高压供电系统为6kV或10kV等级，两个电源应采用分列运行方式，或者是一路使用一路备用，属于单电源开式电网。当前，故障计算和速断设置的仿真检验是针对复杂闭式电网进行的，在复杂闭式电网中，网络结构复杂，需要针对整个供电网络故障情况构造相应的数学模型完成故障计算，再对供电网络速断设置的可靠性和选择进行仿真检验。已有的基于关联矩阵的矿井高压电网速断设置仿真检验方法则主要是针对矿井高压电网(单电源开式电网)的网络结构特点，通过获得支路节点和支路节点的关联矩阵构造矿井高压电网的网络拓扑模型，完成矿井高压电网供电网络的拓扑辨识；并在此基础上依据每个高压开关的瞬时速断设置、捕获到的故障电流，以及支路节点和支路节点的关联矩阵得到最终受该故障影响需要跳闸的所有开关，执行跳闸操作；最终，依据仿真得到的开关跳闸结果判断在此故障情况下，当前的速断设置是否满足可靠性和选择性要求，以达到速断设置仿真检验的目的。

但在矿井高压供电系统中节点数量较多，基于关联矩阵完成整个矿井高压电网速断设置检验，时间开销大，为了能够以较少的时间开销基于关联矩阵完成矿井高压电网的速断设置检验。本发明提出了一种煤矿高压电网速断设置并行检验方法，该方法基于并行计算技术构造煤矿高压电网的拓扑分析调度模型，并以此为基础基于并行计算技术实现整个煤矿高压供电系统的速断设置并行检验。

发明内容

针对某节点集合中存在的节点基于关联矩阵完成网络拓扑分析，其使用的网络拓扑分析方法主要是采用文献“单母线分多段运行的矿井高压电网自适应整定计算方法”中的网络拓扑分析模型，该模型依据支路节点开关状态矩阵、联络节点开关状态矩阵、母线节点和联络节点的关联矩阵、母线节点和支路节点的关联矩阵生成支路节点与支路节点之间的最终供电关系矩阵，构建单母线分多段运行的矿井高压电网网络拓扑模型，为自适应整定计算提供基础；该模型构建网络拓扑分析模型的计算时间开销由该节点集合中存在的支路节点数量、供电系统级数、母线最大分段数、母线节点数量和联络开关节点数量共同决定。

设置煤矿高压供电系统的电源支路节点，电源支路节点是指由上级供电部门直接供电的支路节点。

在某高压供电系统图中，电源支路节点所在的变电所为第1级变电所，由电源支路节点供电的变电所是第2级变电所，由第2级变电所供电的变电所为第3级变电所，由第(N₁-1)级变电所供电的变电所为第N₁级变电所，如果不存在由第N₁级变电所供电的变电所，则该高压供电系统图的供电系统级数为N₁。

在某高压供电系统图中，如果某段母线上的联络开关数量为N₂，则该母线分段数为(N₂+1)，如果该高压供电系统图中所有母线分段数的最大值用N₃表示，则该高压供电系统图的母线最大分段数为N₃。