适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法

摘要

适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法，步骤如下：1、读入系统参数；2、根据用户输入的节点区域信息及电气岛搜索情况，对待等值系统进行内外网划分，找出边界节点；3、将交直流电网转化为纯交流电网；4、对外网进行扩展Ward静态等值；5、输出等值系统数据文件；6、利用等值后的系统进行连锁故障仿真，对系统边界上的线路和设备进行初始故障设置；本发明通过在外网静态等值时对直流线路进行等效处理，并对等值后的边界线路及设备的初始故障进行设置，使外网连锁故障对内网的影响能够很好地反映在边界上，从而利用等值后的小规模系统进行连锁故障分析，加快运算速度。

主权项

1.适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1：读入系统参数； 步骤2：根据用户输入的节点区域信息及电气岛搜索情况，对待等值系统进行内外网划分，找出边界节点； 步骤3：将交直流电网转化为纯交流电网，具体方法如下： 步骤3.1求解交直流混合系统潮流，求出直流输电系统两侧换流站的吸收功率P_r、Q_r、P_i、Q_i以及两端电压U_r、U_i和相角步骤3.2根据吸收功率P_r、Q_r、P_i、Q_i以及两端电压U_r、U_i和相角求解交流线路参数：直流线路等效交流电阻R、直流线路等效交流电抗X、直流线路整流侧对地电纳b_r0和直流线路逆变侧对地电纳b_i0，求解公式如下式：步骤3.3用含有直流线路等效交流电阻R、直流线路等效交流电抗X、直流线路整流侧对地电纳b_r0和直流线路逆变侧对地电纳b_i0的交流线路代替外网中的直流线路，将外网变为不含直流输电线路的网络； 步骤3.4将直流线路的等效交流参数R、X、b_r0、b_i0添加至交流线路形成 导纳阵中； 步骤4：对外网进行扩展Ward静态等值； 步骤5：输出等值系统数据文件； 步骤6：利用等值后的系统进行连锁故障仿真，对系统边界上的线路和设备进行初始故障设置，具体方法如下： 步骤6.1统计内外网交直流线路数目、发电机数目和负荷数目的比值； 步骤6.2为反映外网特性，根据外网发电机容量设置等值边界的发电机容量，其方法如下： 步骤6.2.1统计外网每个电气岛中发电机容量，得到这些发电机容量总和步骤6.2.2统计每个电气岛所连边界节点数量n_g； 步骤6.2.3计算等值边界的发电机容量（单位：MVA）：步骤6.3根据外网线路容量设置等值边界上的线路容量，具体方法如下： 步骤6.3.1对外网每个电气岛中线路的容量求和步骤6.3.2统计边界上连接每个电气岛的等值线路的数目n_l； 步骤6.3.3计算每条等值线路的容量其中，k为电网中平均最短路径所经过线路的个数；步骤6.4根据步骤6.1的统计结果，随机在内外网产生若干不同种类的故障； 步骤6.5等值后内网同时发生故障的线路或设备个数应相应地与全网同时发生故障的线路或设备个数成比例，该比值约为内网与全网节点规模的比例； 步骤6.6若故障发生在内网，随机在内网线路或设备上设置不同类型的故 障；若故障发生在外网，则在等值线路或设备上产生相应的故障； 步骤6.7考虑到等值线路和设备的数量有限，外网发生故障时不能直接用等值线路或设备切除来进行模拟，针对不同的故障类型给出故障概率设置方法如下： 步骤6.7.1线路开断故障：在(0,1)区间按照幂律分布产生随机数n，使线路的导纳和容量相应地变为原来的n倍； 步骤6.7.2短路接地故障：在相应的故障线路上设置接地电阻，其阻值等于在(0,1)区间产生随机数n； 步骤6.7.3发电机退出故障：在(0,1)区间按照幂律分布产生随机数n，令故障发电机的出力为原来的n倍； 步骤6.7.4负荷切除故障：在(0,1)区间按照幂律分布产生随机数n，令故障负载的功率为原来的n倍。