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专利号: 2019108432218
申请人: 福建工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.电网连锁跳闸时初始故障支路的极限功率计算方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤1,构建初始故障切除后电网中任意一条支路Lmn的电流Ik的计算公式,电流Ik的计算公式如下:Ik=AkU=Ak(U0+ΔU)=Ak[U0+S0(I+L0S0)-1Pf]    (4)其中,Ak是由支路-节点关联矩阵A的第k行元素构成的向量,U0为初始故障发生前电网的节点电压向量,S0为初始故障支路Lij开断前的雅克比矩阵的逆,I为单位矩阵,L0是一个由初始故障支路Lij的阻抗决定的一个常值矩阵,Pf是功率向量[0,…,Pij,Qij,…,Pji,TQji,…,0]的缩略形式,Pji=-Pij,Qji=-Qij;

步骤2,计算获取每一条达到支路临界连锁跳闸状态时初始故障支路Lij的极限传输功率 其计算公式为:其中,a、b、c和d分别表示Pij、Qij、Pji和Qji的相关系数值, 为Qij在某一基态下的值,U0为初始故障发生前电网的节点电压向量;

步骤3,获取汇总除初始故障支路以外任一支路达到临界连锁跳闸状态时初始故障支路的极限传输功率 k=1,2,…,l,k≠f,其中,l为电网中的支路总数,f表示初始故障支路的编号;

步骤4,选取所有极限传输功率 中的最小值作为初始故障支路Lij中的极限传输功率,

2.根据权利要求1所述的电网连锁跳闸时初始故障支路的极限功率计算方法,其特征在于:步骤1的具体包括以下步骤:0

步骤1.1,获取初始故障发生前电网的节点电压向量U;

步骤1.2,获取初始故障支路Lij在开断前传输的有功功率Pij及无功功率Qij,步骤1.3,得到电网发生初始故障后的节点电压向量U与初始故障发生前电网的节点电压向量为U0的差值ΔU的表达形式;

ΔU=S0(I+L0S0)-1Pf                        (3)其中,S0为初始故障支路Lij开断前电网的雅克比矩阵的逆,I为单位矩阵,L0是一个由初始故障支路Lij的阻抗决定的一个常值矩阵,Pf是功率向量[0,…,Pij,Qij,…,Pji,Qji,…,0]T的缩略形式,Pji=-Pij,Qji=-Qij;

步骤1.4,给出计算初始故障切除后任意一条支路Lmn的电流Ik的公式如下:Ik=AkU=Ak(U0+ΔU)=Ak[U0+S0(I+L0S0)-1Pf]    (4)其中,Ak是由支路-节点关联矩阵A的第k行元素构成的向量,U0为初始故障发生前电网的节点电压向量。

3.根据权利要求1或2所述的电网连锁跳闸时初始故障支路的极限功率计算方法,其特征在于:步骤1中支路-节点关联矩阵A的任一元素ast的具体取值共分三种情况:当电网中第s条支路中的电流流入节点t时,则ast的值取为-1/zs,zs为第s条支路的阻抗;当电网中第s条支路中的电流流出节点t时,则ast的值取为1/zs,zs为第s条支路的阻抗;当电网中第s条支路中的电流与节点t无关时,则ast的值取为0。

4.根据权利要求1所述的电网连锁跳闸时初始故障支路的极限功率计算方法,其特征在于:步骤2的具体步骤为:步骤2.1,将式(4)的AkS0(I+L0S0)-1记为B,则式(4)改写为式(5)的形式:Ik-AkU0=BPf                          (5)步骤2.2,将B中和Pf中的Pij,Qij,Pji,Qji对应的元素分别表示为a,b,c,d,则由式(5)改写为:0

(a-c)Pij+(b-d)Qij=Ik-AkU            (6)步骤2.3,忽略无功功率Qij的变化,并将其取为某一基态下的值 则由式(6)得到传输功率Pij,传输功率Pij的计算公式如下:步骤2.4,取Ik=Ik·set,Ik·set为支路Lmn的后备保护的电流整定值,得到支路Lmn刚好进入连锁跳闸的临界状态时初始故障支路Lij的极限传输功率 的计算公式如下: