计及网络操作时电网任意复杂故障的简便计算方法

在计及网络操作的情况下，为计算电网任意复杂故障，首先将网络操作和任意复杂故障统一处理成对原网对称修正与不对称修正的组合，然后以操作支路和故障支路两侧节点为边界，将故障电网分解成对称修正网络，原网和不对称修正网络三大部分，基于叠加原理和多端口网络理论，导出了计及网络操作时计算电网任意复杂故障所需的全部公式。该方法的主要特点是：（1）计算过程中保持原网拓扑结构不变，计算过程简单；（2）对故障类型没有限制；（3）可自动适应网络拓扑结构变化；（4）既适用于相坐标也适用于序坐标。     

静态安全分析中基于支路模型的拓扑分析

提出了基于支路模拟的拓扑分析对各种类型元件的开断和备自投动作类型进行了分析,充分利用第一次全局拓扑的信息,通过对预想故障支路和相关节点号的标识和修正,有效地避免了拓扑分析中的占时间比例80%左右的厂站分析。计算结果表明,该方法符合地区电网运行的实际情况,同时具有计算快速、有效的优点,符合当前电力系统在线应用的实际要求。     

基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法

在变结构电力系统中创建网络操作端口和虚拟故障端口 ,向网络操作端口追加一对称网络模拟网络操作 ,向虚拟故障端口追加一组对称或不对称的简单网络模拟故障 ,在序坐标下建立起变结构电力系统故障计算模型 ;以网络操作端口和虚拟故障端口为边界端口将变结构故障电力系统分解成模拟网络操作的对称网络部分、无故障对称网络部分和描述故障的简单网络部分 ,基于补偿法和叠加原理 ,提出了一种变结构电力系统故障计算的新方法。这种方法具有 :①可自动适应电力系统网络结构的变化 ;②无需形成复合序网 ;③简单故障与复杂故障计算方法统一 ;④互感支路故障与非互感支路故障模拟方法相同 ;⑤模拟故障的网络结构十分简单 ,易于利用计算机形成其数学模型等特点     

基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法

在变结构电力系统中创建网络操作端口和虚拟故障端口,向网络操作端口追加一对称网络模拟网络操作,向虚拟故障端口追加一组对称或不对称的简单网络模拟故障,在序坐标下建立起变结构电力系统故障计算模型;以网络操作端口和虚拟故障端口为边界端口将变结构故障电力系统分解成模拟网络操作的对称网络部分、无故障对称网络部分和描述故障的简单网络部分,基于补偿法和叠加原理,提出了一种变结构电力系统故障计算的新方法.这种方法具有: ①可自动适应电力系统网络结构的变化;②无需形成复合序网;③简单故障与复杂故障计算方法统一;④互感支路故障与非互感支路故障模拟方法相同;⑤模拟故障的网络结构十分简单,易于利用计算机形成其数学模型等特点.     

基于适应型Petri网的多环电陬方向保护简单回路拓扑分析

为了减少复杂环网方向保护整定计算中有向简单回路形成的复杂性。对双回线支路进行处理．使得简单回路计算规模得到预先缩小。考察网络实时拓扑分析的动态特性。运用适应型Petfi网推理系统拓扑结构．将复杂系统的网络分解为若干基本分析单元。描述了一个由保护开关状态变化引起网络关联节点变迁的离散事件动态过程。通过对电网节点支路关联信息进行推理．得到约简有向简单回路矩阵。通过实际算例仿真．建立模型，分析该方法的拓扑机理。计算结果与传统算法一致．验证所提方法的有效性，得出该方法计算准确、过程简便且易于实现的结论。     

线路断线条件下的一种故障计算新方法

提出一种可以快速计算线路非全相运行状态下的多重复杂故障计算方法。以元件的相分量方程为依据 ,通过边界条件的分析 ,导出线路故障后的支路方程 ,代入节点网络方程中就可以直接计算各种故障。适用于对称分量法和相分量法 ,无需增加节点和支路破口 ,方法规范 ,非常适合计算机程序实现 ,给出了相关的实例。     

基于关联矩阵化简的电网拓扑辨识新方法

电力网络拓扑分析是电力系统各种分析计算的基础.针对传统矩阵法计算量大,计算速度慢的缺点,提出一种基于矩阵化简的电网拓扑新方法.该方法用节点一支路关联矩阵表述电网的拓扑结构,根据布尔向量的“与”和“或”运算规则以及节点合并原理,对关联矩阵进行修正和化简,以实现电网的拓扑辨识;将母线分析与系统分析的数据及算法进行统一化处理,可通过局部拓扑实现网络状态变化后的快速动态拓扑.通过算例分析,以及该方法在某省实际电网拓扑分析中的应用,验证了所提方法的特点和有效性.与传统矩阵法相比,该方法不需进行复杂的矩阵运算,算法简单,计算量极小,适合于复杂电网的快速拓扑分析.     

线路断线条件下的一种故障计算新方法

提出一种可以快速计算线路非全相运行状态下的多重复杂故障计算方法.以元件的相分量方程为依据,通过边界条件的分析,导出线路故障后的支路方程,代入节点网络方程中就可以直接计算各种故障.适用于对称分量法和相分量法,无需增加节点和支路破口,方法规范,非常适合计算机程序实现,给出了相关的实例.     

用于大规模电磁暂态模型自动生成的拓扑分层识别方法

电力系统拓扑自动识别是实现大规模电力系统电磁暂态可视化仿真模型自动生成的重要基础。现有算法大多局限于单层拓扑描述,难以满足大规模电磁暂态模型自动生成对模型分层清晰布局、模块化建模的应用需求。针对该问题提出一种基于关联矩阵压缩和支路指针矢量更新的电力系统拓扑分层识别方法。该方法避免了大量的图搜索和逻辑运算,实现了基于大规模数据源的厂站节点搜索和"站间拓扑+站内拓扑"的自动分层识别,为后续站点自动布局和元件参数自动映射工作提供拓扑基础。对简化系统算例和西南电网实际大规模系统算例进行算法测试分析,验证了所提方法的正确性及适应性。算法可直接应用于省级或区域级复杂电力系统的拓扑分层识别及可视化模型自动生成工作。     

电力系统全过程动态仿真的故障模拟--电力系统全过程动态仿真软件开发之二

故障模拟是电力系统动态仿真的重要组成部分。电力系统全过程动态仿真软件的故障模型采用故障支路导纲阵模拟各种对称和不对称复故障，利用导纳阵收缩技术处理多重故障和随机发生的故障。该方法的特点是可以对一条支路发生任意重故障进行处理，而不需要增加支路或节点，从而提高软件的计算效率和使用的方便性。     

A method of mutual coupling effects of multi‐parallel routes in the presence of unbalanced faults

The symmetrical method is even now one of the common theoretical approaches to simulating the faulted state of an electric power system, despite this method having major disadvantages, especially for unbalanced fault calculation on multi‐parallel routes due to the necessity of forming a complex equivalent zero‐sequence network. In order to protect the power system, including the multi‐parallel routes in it, from disturbance, a method that can solve the faulted state accurately and efficiently when a disturbance occurs on a multi‐parallel route is needed. From this point of view, this paper presents a newly developed fault calculation method which can easily incorporate the zero‐sequence mutual coupling effect among multi‐parallel routes without any topological changes of the symmetrical network. In the proposed method, the mutual coupling effect is treated as a voltage source inserted into each parallel branch to compensate the mutual coupling effects of other circuits. Since the voltage source can be equivalently expressed as the injection currents of the connected nodes, the faulted state can be calculated easily without topological changes of the zero‐sequence network. Numerical results for several relevant cases are presented to demonstrate the effectiveness of the method. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 136(2): 9–17, 2001     

基于瞬时值的电力系统不对称故障分析方法研究

电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见.不对称故障的分析主要采用相量对称分量法,而该方法在诸多方面存在局限性.文章首先介绍传统对称分量法,并引入动态分析的基本方法,阐述dq0坐标系和120坐标系的特点,建立动态分析模型,列写120坐标系下的网络方程,解出单相短路和两相短路两种典型不对称故障的电流基频分量初始值.最后通过具体算例的演示,比较两种解法的结果,结论是采用瞬时值法同步电机模型的精确性较高.     

基于对称分量模型的电力系统短路故障计算方法

对称分量法及其序网联接技术是电力系统故障处理的传统方法，但目前存在着许多因素引起了网络参数的三相不对称，以至序网无法分离，序网联接技术失效。该文以相分量故障处理方法为依据，提出了一种相分量坐标下的故障向量变换法。采用多态计算技术，用矩阵变换代替传统的数值计算，用不同的矩阵参数表达各种对称和不对称短路故障的特点，以使用统一的公式计算短路故障，将该方法推广至对称分量坐标下，无需序网联接就可以实现对称分量坐标下短路的故障处理，简化了短路电流计算编程的难点，分析了组合故障等情况，给出了新方法的处理结果，用实例证明了该方法简单实用的优越性。     

Multifault calculation method for dynamic stability study of electric power systems

For the fault condition in dynamic stability study, balanced faults have mainly been utilized. Recently, however, with the progress of system protective control technologies such as the multiphase reclosing system for a faulted transmission line, the needs for stability software which would be able to calculate simultaneous faults without any restrictions on fault types, total numbers or location, have been increasing. This report presents the newly developed multifault calculation method based on symmetrical components which is able to calculate simultaneous faults without any restrictions on combination of fault types, and total numbers or location. Fault types consist of balanced/ unbalanced ground fault, short-circuit fault, line-out of transmission lines, and short-circuit of series condenser. The proposed method also allows for calculation of faults at an arbitrary location on the line without any topological changes of each symmetrical network even if the faults include line-end faults with ensuring outages. An example was shown to clarify the validity of the proposed method. Moreover, transient stability limits under the various fault conditions also were discussed.     

利用矩阵变换求解电力系统短路故障的残压变换法

参数不对称元件的出现为对称分量法处理不对称故障的序网联接处理方法设置了障碍.该文针对之以相分量法故障处理方法为依据,建立了相分量坐标下适用于各种短路故障公式化的残压变换法,并以矩阵变换的方式完成不对称短路故障的处理：通过公式变换将该方法应用于对称分量坐标.使用矩阵运算代替对称分量法的传统序网故障变换,以实现不对称短路故障计算,并给出常见故障对应的参数矩阵.对于多重短路故障和含不对称元件的网络都能够直接处理,而计算量却不会明显增大.文中用实例证明了该方法简单实用,而且便于程序实现.     

计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法

深入分析了阻抗匹配平衡牵引变压器的接线形式,分别提出了基于对称分量法的计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法以及基于相分量法的短路计算方法。给出了各种类型的故障计算公式。并将两种方法相比较,结合算例验证了方法的正确性和实用性。与基于相分量法的短路计算方法相比,基于对称分量法的短路计算方法更容易与现有普遍应用的基于对称分量法的电力系统故障计算程序相结合,只需在程序中添加相应的短路计算模块即可对阻抗匹配平衡变压器短路故障进行计算。利用所提基于对称分量法的计算方法开发的软件包已用于实际工程。     

不对称暂态稳定计算新方法

在相分量法不对称故障分析的基础上提出了一种新的不对称暂态稳定计算方法。该方法在相分量坐标下处理故障和不对称元件，然后转换对称分量坐标中，通过矩阵运算将零序，负序与正序解耦，形成暂态稳定计算用导纳矩阵，最后利用该导纳进行暂态稳定计算，该方法避开了复杂的复合序网形成过程，同时还可以在参数不对称的情况下进行暂态稳定计算，既具有对称分量法的计算效率，又继承了相分量法的模型适应性，计算结果表明，该方法计算结果准确，符合计算精度要求。     

Unified phase-coordinate load-flow and fault analysis of polyphase networks

The steady-state load-flow and fault analyses of polyphase power networks using the method of phase coordinates are described. Examples with solutions are given of complex multiple unbalanced load flow and simultaneous fault problems. The paper illustrates the capability of the method to extend the range of power system network analysis beyond the scope of transformation methods, such as the symmetrical component method, without incurring any increase in model complexity.     

一种基于分解协调法的电力系统故障计算方法

基于分解协调法,采用相序参数变换技术和补偿法,提出了一种无需形成故障后子系统群数学模型,能充分利用对称元件在对称分量坐标系中可解耦的特性,并行或串行快速计算三相参数对称或不对称电力系统任意复杂故障的新方法。这种方法不但能适应因故障造成的网络拓扑结构变化,而且取消了故障类型和元件参数三相是否对称的限制,并进一步扩大了解题,并进一步扩大了解题规模,提高了故障计算的速度和效率。