一种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法.pdf

本发明公开了一种发电厂电力系统的继电保护整定计算的计算机算法,在采用计算机算法时，需要把电网模型(电力网络的一次接线关系)转化为电力网络的数学模型，通常采用的方法是转化全部的电网模型，而本发明采用的是只转化部分电网模型。其大大减少了加载数学模型的大小，减小了节点导纳阵的维数，缩短了矩阵求逆的时间，大大的加快了运算速度。这种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法，该方法根据故障支路的位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备不加载电网模型，对于主接线部分全部加载电网模型。

1.  一种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法，其特征在于：该方法根据故障支路的位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备不加载电网模型，对于主接线部分全部加载电网模型。

2.  根据权利要求1所述的发电厂电力系统的继电保护整定计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)开始；
(2)确定故障支路；
(3)判断该故障支路是否位于主接线范围内，如果是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(4)将该母线作为起点，查看上一级母线；
(5)判断上一级母线是否位于主接线范围内，如果是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(6)加载主接线图的全部模型；
(7)数学模型生成完成。

一种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法
技术领域
本发明属于电力系统整定计算的技术领域，具体地涉及一种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法。
背景技术
长期以来，厂网一体化运行，发电厂继电保护管理和定值整定计算一直由相关电网保护专业负责，所以电厂对继电保护专业的故障计算分析、定值整定计算及管理工作重视程度不够，导致厂网分开以后，发电厂继电保护专业成为一个薄弱环节。
目前，在输电线路整定计算都采用整定软件，其计算的快速性和准确性获得了普遍的认可。而在发电厂保护整定方面的工作还比较欠缺，大部分发电厂仍然采用人工手算的方式进行故障分析和保护整定，这与当今计算机迅速发展的时代不适应。
现对电厂进行建模，进行整定参数计算。由于电厂主要由三大系统组成，燃煤系统、汽水系统和电气系统。在建模的时候，把电气系统称为主接线部分，燃煤系统和汽水系统称为电厂的负荷部分。每个部分都由很多小系统组成，其中燃烧系统包括燃料供应系统、锅炉燃烧系统、除尘除灰系统和通风系统；汽水系统包括给水系统、冷却水系统和补水系统；电气系统包括汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变压站控制系统。因此，电厂的电气参数是纷繁复杂的，计算过程显然也是极其复杂的。一个电厂内负荷层较多，而且随着负荷层的增加，故障计算时节点数急剧增加，对于计算机来说，造成很大的工作量。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法,其大大减少了加载电网模型的大小，减小了节点导纳阵的维数，缩短了矩阵求逆的时间，大大的加快了运算速度。
本发明的技术解决方案是：这种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法，该方法根据故障支路的位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备不加载电网模型，对于主接线部分全部加载电网模型。
本方法根据故障支路位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备来说，其阻抗值和运行方式不会对计算结果有影响，所以不需要加载这部分电网模型，对于主接线部分全部加载。由于在计算时，首先要生成节点导纳矩阵，然后对导纳矩阵求逆后获得节点阻抗阵，因为对矩阵的求逆涉及大量的计算操作，随着节点数的增加其求逆用时成指数上升，通过加载部分电网模型来减少节点数的操作，大大减少了加载模型的大小，减小了节点导纳阵的维数，缩短了矩阵求逆的时间，大大的加快了运算速度。
附图说明
图1示出了根据本发明的发电厂电力系统的继电保护整定计算方法的流程图；
图2示出了某电厂的一次接线图。
具体实施方式
这种发电厂电力系统的继电保护整定计算方法，该方法根据故障支路的位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备不加载电网模型，对于主接线部分全部加载电网模型。
本方法根据故障支路位置向上一个负荷层加载电网模型，对于同层或者低一个负荷层的设备来说，其阻抗值和运行方式不会对计算结果有影响，所以不需要加载这部分电网模型，对于主接线部分全部加载。由于在计算时，首先要生成节点导纳矩阵，然后对导纳矩阵求逆后获得节点阻抗阵，因为对矩阵的求逆涉及大量的计算操作，随着节点数的增加其求逆用时成指数上升，通过加载部分电网模型来减少节点数的操作，大大减少了加载电网模型的大小，减小了节点导纳阵的维数，缩短了矩阵求逆的时间，大大的加快了运算速度。
优选地，如图1所示，该方法包括以下步骤：
(1)开始；
(2)确定故障支路；
(3)判断该故障支路是否位于主接线范围内，如果是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(4)将该母线作为起点，查看上一级母线；
(5)判断上一级母线是否位于主接线范围内，如果是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(6)加载主接线图的全部电网模型；
(7)数学模型生成完成。
下面给出一个具体的实施例。如图2所示的某电厂的一次接线图，图中省略了6kV1B、6kV2A和6kV2B的负荷部分，以及400V汽机PC段、400V输煤PC1段和400V输煤PC2段的负荷部分。如故障发生在400V汽机PC段，那么向上查到故障点的上级母线为6kV1A段，把母线400V汽轮PC段及1#汽轮变加载到计算数学模型里，因为母线6kV1A段为电厂的主接线图，不再向上查找直接把主接线图全部加载就为此次的计算的数学模型，那么最终的加载的数学模型为附图2去掉虚线部分。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。