虚拟故障端口法及其在电网故障计算中的应用

文中介绍了虚拟故障端概念、虚拟故障端口的创建方法和各种故障的模拟方法，在此基础上，以虚拟故障端口为边界，将故障电网分解成无故障对称网络部分和描述故障的不对称网络部分，基于线性电路的基本理论，借助于相序参数变换技术，提出了一种以虚拟故障端口为边界的电网故障计算方法。这种方法的特点在于：（1）可精确地模拟各种简单故障和复杂故障，包括金属性短路和守全断相故障：（2）故障模拟无需将故障支路移入到描述故障的不对称网络中，因此，互感支路故障与大量互感支路故障模拟方法相同、十分简单；（3）故障计算中无需修改原网节点导纳参数或阻抗参数矩阵，即不需对支路进行破口；（4）取消了序网之间的复杂连接关系；（5）计算结果精确、计算速度快。     

节点导纳矩阵和阻抗矩阵的互感支路组整体追加方法

在以支路追加法形成节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的过程中,互感支路的追加远比非互感支路复杂,因此提出以支路组为单位的节点导纳矩阵及节点阻抗矩阵支路组追加法。该方法将相互之间有互感耦合的支路分为一组,应用所推导的追加公式以整组互感支路为单位直接追加到节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中,使得计算方法简单统一,可显著减少计算量,提高计算效率。最后通过算例验证和比较了所提方法的实用性和有效性。     

计及线间互感的两回输电线路交叉跨越故障的短路电流计算方法

对于计及线间互感的两回输电线路,现有故障分析方法对于不同类型故障,大多要构建不同的复合序网,工作量太大且难以排错。为此,本文提出一种计及线间互感的两回输电线路短路电流计算方法。以故障相关线路的阻抗以及两端的节点阻抗矩阵作为输入,通过添加树支或连支对原节点阻抗矩阵进行参数修正或扩维,以处理线间互感或添加故障节点,进而构建两回输电线路在故障节点处的序网络方程。针对两回输电线路,给出构建故障边界条件矩阵的通用方法,并利用相序转换变换为各序网下的故障边界条件矩阵,联立序网络方程矩阵求解故障各端口的电压和电流。最后,利用PSCAD/EMTDC构建电网故障仿真模型,仿真结果验证了该方法的正确性。     

一种形成节点阻抗矩阵的改进算法

文中根据节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压之间的拓扑关系，分别定义了节点注入电流对支路电流矩阵MI，J，和支路电流对节点电压矩阵MI，V，并解释了其物理意义；借用稀疏矩阵求逆的前推回推算法，提出了一种能够快速形成大规模电网节点阻抗矩阵的改进新方法。该算法能统一处理互感和无互感线路、单连通树支集的特定网络以及树枝集中有分支的通用电网络。在考虑支路间存在任意互感的前提下，详细推导了2个过度矩阵以及节点阻抗矩阵的形成过程；2个构造矩阵能有效地反映电网支路发生短路故障或系统切除负荷的紧急事故前、后网络参量的变化。该算法具有占用内存少，计算速度快的特点。最后通过算例验证和比较了该方法的实用性和高效性。     

具有互感输电线上逐点短路故障计算的新方法

一、前言在进行继电保护整定计算和输电线通信干扰及危险影响设计时,经常会遇到输电线上沿线逐点短路(即非节点短路)的计算问题。对此计算,如果不考虑邻近线路的零序互感,故障点的自阻抗以及它与其他节点间的互阻抗计算,都有简单公式可循。如果线路间存在零序互感,只需把支路互感阻抗矩阵求逆,得出其等效网络,这样,所有支路不再存在互感系数,故障点的自、互阻抗计算也不困难。然而在进行计及零序互感的沿线逐点计算时,由于每一点对应的支路互感阻抗矩阵各不相同,如果需计算的支路较多,支路的分点数又多,计     

一种混压同塔四回线路跨电压故障的通用计算方法

从相分量支路阻抗方程出发,采用三序分量法推导了混压同塔四回线路模型解耦的方法,证明了线间互感只影响零序网络,进而推导了跨压模式下零序互感标幺值的计算方法,从而维持了故障前网络基础数据模型节点阻抗标幺值矩阵的对称性;研究了跨线故障的通用故障边界模型,为了适应混压问题,首先建立故障边界节点导纳有名值矩阵,提出了跨电压模式下计算故障边界导纳矩阵标幺值的计算方法,进而基于补偿法求取故障口电流。算例分析验证了方法的正确性。所提方法可用于定值整定与在线校核软件。     

具有互感输电线上逐点短路故障计算的新方法

一、前言在进行继电保护整定计算和输电线通信干扰及危险影响设计时,经常会遇到输电线上沿线逐点短路(即非节点短路)的计算问题。对此计算,如果不考虑邻近线路的零序互感,故障点的自阻抗以及它与其他节点间的互阻抗计算,都有简单公式可循。如果线路间存在零序互感,只需把支路互感阻抗矩阵求逆,得出其等效网络,这样,所有支路不再存在互感系数,故障点的自、互阻抗计算也不困难。然而在进行计及零序互感的沿线逐点计算时,由于每一点对应的支路互感阻抗矩阵各不相同,如     

CANONICAL METHOD FOR CALCULATING

文章以网络支路阻抗方程作为电网数学模型,系统地研究了配电网故障计算的通用方法。根据配电网少环的结构特点和固态限流器的工作原理,利用叠加原理、多端口戴维南定理和相序参数变换技术,提出了一种能自动适应网络操作、对故障类型没有限制、可计及固态限流器作用的配电网故障计算通用方法。这种方法具有无需形成配电网复数节点导纳参数矩阵或阻抗参数矩阵、极易在计算机上实现等特点。     

端口阻抗矩阵计算新方法

本文研究的问题是从正常运行的网络节点阻抗矩阵求得在网络任意处,特别是互感线路中间,发生任意重大故障时的端口阻抗矩阵。推导出各种情况下的计算公式。从而直接从外围设备中输入节点阻抗矩阵,进行电力系统复杂故障计算。     

一种计及支路互感的形成节点阻抗矩阵新方法

充分利用节点注入电流与支路电流以及支路电流与节点电压的关系,提出了一种能够统一处理有互感和无互感线路、快速形成大规模电网节点阻抗矩阵的新方法,并详细阐述了利用该方法形成节点阻抗矩阵的过程,最后通过算例验证了该方法的有效性.     

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.     

电网多区域多端口参数等值方法及其应用

根据变结构网络中拓扑结构的变化可以用添加等值支路来模拟的特点,通过添加支路模拟线路开断并对原网络节点阻抗矩阵进行修正,结合多端口戴维南等值及通过节点导纳矩阵形成等值支路的方法,提出了一种多区域多端口等值的快速求解方法,并给出算例验证和在整定计算软件中的实际应用。     

复杂故障计算中互感支路电流的快速计算

提出了电力系统发生复杂故障时快速计算互感支路电流的新方法。作者利用虚拟节点的思想,推导出既适于简单故障又适于复杂故障的计算互感支路电流的通用公式。该方法物理概念清晰、原理简单、计算过程中不需修改故障所在支路导纳矩阵,计算过程变得简便快捷。它不仅适用于一般复杂故障的计算,还适用于包括同杆多回线跨线故障在内的复杂故障计算。     

复杂故障计算中互感支路电流的快速计算

提出了电力系统发生复杂故障时快速计算互感支路电流的新方法.作者利用虚拟节点的思想,推导出既适于简单故障又适于复杂故障的计算互感支路电流的通用公式.该方法物理概念清晰、原理简单、计算过程中不需修改故障所在支路导纳矩阵,计算过程变得简便快捷.它不仅适用于一般复杂故障的计算,还适用于包括同杆多回线跨线故障在内的复杂故障计算.     

并联双回线路中间接地短路的互感消去算法

电力系统短路计算中，有零序互感的并联双回线路之一的某线路中间的接地短路计算为零序电流保护整定及灵敏校检等所必需．应用互感消去法对该类短路计算所需的节点阻抗矩阵进行修正．能减少对原始支路信息的人工处理工作量；不需要人为预设故障点．当需要计算线路中间几处分别接地短路或系统中含多对有零序互感的并联双口线路时，能显著降低等值网络节点数目．该方法程序结构简单，使用方便，具有一定的参考作用和实用价值．     

改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。     

小电流接地系统两点异相接地故障计算的新方法

以支路阻抗矩阵作为小电流接地系统的数学模型,以故障点为边界端口,将小电流接地系统无故障对称部分简化为对称双口网络,通过向双口网络边界端口接入2组相互独立、结构简单的不对称网络来模拟各种两点异相接地故障,建立了小电流接地系统两点异相接地故障的计算模型.基于线性电路的基本定理和相序参数变换技术,提出了小电流接地系统两点异相接地故障计算的新方法.这种方法无需形成复数节点导纳或阻抗矩阵、可自动适应网络拓扑结构变化、方便计及接地点接触电阻,计算简便,易于计算机实现.     

电力系统故障计算中多回零序互感线路模型

为处理大规模电力系统中同杆并架线路上任意点、多重故障的计算问题,基于线路实际架设的地理信息反映其实际互感参数,将线路的零序自阻抗与回路间的零序互阻抗以故障处新增节点为界按照线路长度与互感区域长度进行分解,形成完整、准确的节点导纳矩阵,从而建立故障时多回零序互感线路的序分量与相分量模型。利用该模型开发了可处理多回平行线路内部任意故障的计算软件,并对包含4回平行线路6对零序互感的某实际电网进行了复杂故障计算,其结果经EMTP检验是正确的。所研制的故障计算软件已在广东电网投入实际应用。     

考虑负荷影响的配电网短路电流计算方法研究

目前适用于配电网短路电流计算的简便算法包括近似计算法和不考虑负荷的传统端口补偿法,这两种算法在计算故障端口节点阻抗矩阵时未考虑负荷的影响,致使计算结果不够精确。对算法进行改进,在计算故障端口节点阻抗矩阵时计及负荷的影响。利用计算获取的端口阻抗矩阵和潮流计算获取的故障端口开路电压,经过一次端口补偿电流的计算,就可得到精确的故障电流计算结果。最后,通过算例验证与对比分析证明了算法的有效性。