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计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析


第3 5 卷 第 1 4期 2 0 1 1年7月2 5日

V o l . 3 5 N o . 1 4 J u l 2 5, 2 0 1 1 y  

计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析
汤必强 ,李   峰 ,於益军 ,冯树海 ,王   毅 ,王   勇
( ) 国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司 ,江苏省南京

市 2 1 0 0 0 3

摘要 :传统省级以上电网在线静态安全 分 析 软 件 未 考 虑 安 全 自 动 装 置 动 作 的 影 响 , 导致计算结果 不能准确反映系统实际情况 。 文中提出了一种计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析的实 用方法 。 采用基于启动条件集和动作行为集的自动装置自定 义 建 模 , 有效减轻了模型维护的工作 负担 ; 通过局部网络拓扑获得自动装置动作后发生变化的逻 辑 节 点 , 引 入 因 子 表 快 速 修 正 技 术, 形 成装置动作后的因子表 , 实现了在静态安全分析软件中对自 动 装 置 进 行 正 确 快 速 的 模 拟 。 通 过 对 实际系统算例的分析计算 , 表明该方法能够满足大规模电网的在线应用的需要 。 关键词 :静态安全分析 ;自动装置模拟 ;电力系统

0  引言
近年来 , 各国电力系统大停电事故频繁发生 , 给 社会的正常生产和 生 活 带 来 严 重 影 响 , 在经济上造 成巨大损失 , 引起 了 人 们 对 电 网 安 全 稳 定 运 行 问 题 的关注 。 电力系统的在线静态安全分析作为能量管 理系统 ( 的重要组成部分 , 是保证系统安全运 EMS) 行的重要手段 。 静 态 安 全 分 析 软 件 的 主 要 功 能 是 : 分析电力系统中的某些设备发生故障时可能引起系 评价这些故障对系统安全运行 统设备越限的情况 , 的影响 。 但是 , 在以前省级以上电网的在线应用中 很少考虑事故后自动装置的动作情况 。 由于传统静 态安全分析的主 要 功 能 是 进 行 N -1 故 障 扫 描 , 对 在 N -1 情况下 , 自动 于环网结构的省级以上电网 , 装置动作情况不 多 。 因 此 , 不考虑自动装置的动作 对静态安全分析结果影响有限 。 目前 , 为了分析双回线同时故障等多种严重事 故对系统的影响 , 静态安全分析需要将越来越多的 自定义 多 重 故 障 作 为 预 想 故 障 进 行 分 析 , 即分析 安全自动装 N -M 情况 。 在系统 发 生 多 重 故 障 时 , 置很可能动作 , 导致系统运行方式及网络结构发生 较大变化 。 这时 , 如果不考虑自动装置的动作情况 , 静态安全分析 结 果 与 实 际 情 况 将 相 去 甚 远 。 所 以 , 将自动装置模型纳入在线静态安全分析是十分必要 的。 自动装置种类繁多 , 装置结构及动作逻辑复杂 , 如何准确地模拟其动作情况仍是国内外学者大量研 究的课题 。 现有自 动 装 置 模 拟 的 研 究 , 从实用角度
] 1 3 - , 出发 , 普遍采用 自 定 义 建 模 思 路 [ 不需要对各种

] 通用性好 。 文献 [ 针对地 类型装置进行单独编码 , 4 区电网提出了若干 备 自 投 模 型 , 并在此基础上给出 了考虑备自投的地区电网静态安全分析方法 。 而对 于省级以上的大规模互联电网 , 为实现在线应用 , 静 需要 态安全分析功能在 考 虑 自 动 装 置 模 型 的 同 时 , 快速 、 准确地获得自 动 装 置 动 作 后 的 潮 流 结 果 及 设 备越限信息 。 本文 在 前 人 研 究 的 基 础 上 , 提出了一种计及自 动装置模拟的大电 网 在 线 静 态 安 全 分 析 实 用 方 法 , 准确获得自动装置动作后的潮流结果及设备越限信 息, 有效提高程序 计 算 速 度 , 适 应 网、 省一级的大规 模互联电网的在线应用 。

1  总体方案
   本文将自动装置模型引入传统大电网在线静态 安全分析软件 , 在原 有 计 算 流 程 中 增 加 自 动 装 置 模 拟环节 , 实现对预想 事 故 情 况 下 自 动 装 置 的 动 作 情 况及潮流变化情况 进 行 准 确 模 拟 , 保证分析结果更 贴近 于 实 际 情 况 。 具 体 流 程 如 图 1 所 示 。 其 中 : 虚 线框内是 自 动 装 置 模 拟 及 动 作 后 潮 流 计 算 模 块 , i 为当前预想故障序号 , NS 为需要详细进行故障分析 的预想故障总数 。 自动 装 置 的 建 模 采 用 模 块 化 自 定 义 的 方 式 , 对 自动装置各个环节 进 行 抽 象 及 封 装 , 支持各类自动 装置设备的模拟 , 模型的维护方便 、 灵活 。 对于 大 规 模 互 联 电 网 , 为了保证静态安全分析 的快速性 , 自动装置 动 作 后 的 潮 流 计 算 不 能 采 用 文 ] 献[ 中耗时的 全 潮 流 计 算 。 本 文 采 用 局 部 网 络 拓 4 扑及快速因子表修 正 等 技 术 , 充分利用自动装置动 作前的潮流结果 , 实现装置动作后系统潮流的快速 计算 。 — 1 0 7 —

;修回日期 : 。 收稿日期 : 2 0 1 1 0 3 0 9 2 0 1 1 0 5 0 9 - - - -

( ) 2 0 1 1, 3 5 1 4

 

等 。 其中 , 开关 分 合 闸 会 使 电 网 拓 扑 发 生 变 化 。 对 如果重新进行网络拓扑 、 节点 大规模电网模型而言 , 排序和导纳阵因子化 , 会极大地增加计算开销 , 很难 满足在线应用的需要 。

3  局部网络拓扑
这里采用局部网络拓扑的方法取代全网拓扑来 分析自动装置动作后所带来的网络拓扑变化 。 电力 系统物理网络中的电气设备和连接关系可以分为物 理节点和连接支路 , 其中闭合开关 支 路 的 阻 抗 为 0, 拓扑分析时将所有连接阻抗为 0 的物理节点都归为 同一逻辑节点 。 逻辑节点将随物理网络中开关投切
图 1  计及自动装置模拟的静态安全分析流程 F i . 1 F l o w c h a r t o f t h e s t a t i c s e c u r i t a n a l s i s           g y y   c o n s i d e r i n a u t o m a t i c d e v i c e s s i m u l a t i o n     g  

发生相应的变 化 。 网 络 拓 扑 变 化 的 结 果 多 种 多 样 , 但是所有的变化都可归结到逻辑节点的变化 。 这些 逻辑节点可以分为以下 4 类 : ) 直 接 影 响 节 点。 开 关 投 切 直 接 发 生 在 该 节 1 点, 导致节点导纳阵相应行列发生变化 。 ) 间接影 响 节 点 。 与 开 关 投 切 所 在 节 点 相 邻 , 2 导纳阵相应行列发生变化的节点 。 ) 新增节 点 。 母 线 分 裂 、 区域恢复供电等变化 3 后出现的新节点 。 ) 孤 立 节 点。 母 线 合 并 等 操 作 后 被 取 消 的 节 4 点, 需要从原有逻辑节点序列中删除 。 局部网络拓扑的工作就是跟踪修正局部逻辑网 络及其与物理网络 的 对 应 关 系 , 同时提供后续计算 时对因子表修正用的 4 类变化节点 , 具体步骤如下 : ) 寻找动作开关所在逻辑节点的所有物理节点 1 和相应开关 、 线路 、 变压器等物理设备 。 ) 根据新的开 关 状 态 进 行 局 部 厂 站 拓 扑 分 析 。 2 当开关开断时 , 确定可能出现的新的逻辑节点 ; 当开 关闭合时 , 修正原有的逻辑节点 。 ) 修正 局 部 设 备 和 支 路 与 逻 辑 节 点 的 连 接 关 3 。 系 ) 根据开关操 作 造 成 的 网 络 变 化 , 判明并生成 4 因子表修正需要用到的 4 类节点信息 。

2  自动装置建模及动作模拟
电力系统安全自动装置按类型主要分为稳定控 制装置 、 自动低频 减 载 装 置 、 自 动 低 压 减 载 装 置、 备 用电源自动投入装置 、 自动解列装置等 , 安全自动装 置主要由量测 单 元 、 启 动 单 元 、综 合 单 元 和 执 行 单
] 5 6 - , 其工作原理如图 2 所示 。 元 4 部分构成 [

图 2  自动装置的工作原理 F i . 2 P r i n c i l e d i a r a m o f a u t o m a t i c d e v i c e         g p g

静态安全分析中并不关心各种自动装置内部的 具体结构 , 只需判断其启动条件是否满足 , 即获取测 量单元的量测值 是 否 满 足 综 合 单 元 中 的 启 动 逻 辑 , 然后将执行单元中对应的动作设备投入或退出 。 实 际系统中一套自动装置可能具有多种启动逻辑及动 作行为 , 因此 , 这里采 用 文 献 [ 提出的子装置模型 1] 来解决这一问题 。 在 此 基 础 上 , 提出用启动条件集 和动作行为集来整合分散在各子装置下的启动条件 及动作行为 。 启动条件集和动作行为集内的信息由 一套自动装置的全 部 子 装 置 共 享 , 子装置模块只需 。 确定其启动逻辑和动作逻辑 由于省级以上电网安 装的自动装置数量 众 多 , 而且同一套自动装置不同 的子装置 之 间 有 不 少 启 动 条 件 和 动 作 行 为 是 相 同 这样设计能够 有 效 地 减 少 调 度 中 心 自 动 化 专 业 的, 人员的模型维护工作量 , 提高软件的实用化水平 。 在静态安全分析中对自动装置的模拟主要是通 过定值比较的方 式 进 行 。 对 于 各 动 作 行 为 , 按照动 作延迟时间确定先后顺序 。 自动装置的动作行为主 要包括发电机出力变化 、 负荷功率减少 、 开关分合闸 — 1 0 8 —

4  快速因子表修正
对自动装置动作后的系统潮流的求解采用常用 的 P- Q 分解算 法 。 本 文 根 据 第 3 节 中 4 类 节 点 信 息, 采用快速因子表 修 正 方 法 形 成 自 动 装 置 动 作 后 的节点导纳阵因子 表 , 与使用导纳阵完全因子化方 法重新形成的因子表相比 , 能有效节省计算时间 。 4. 1  拓扑变化前后节点数不变 对 于自 动 装置 动 作 后 通 过 局部 网 络 拓扑 分 析, 没有新增节点或孤 立 节 点 的 情 况 , 逻辑节点数保持 不变 。 这里直接采用局部因子再分解的方式进行快

· 工程应用 ·   汤必强 , 等   计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析
] 7 8 - 。 节点 导 纳 阵 A 的 因 式 分 解 写 成 速因子表修正 [ 分块矩阵的形式为 :

入的小阻抗支路信息形成矩阵 Δ 可以采用 4. A 后, 1 节中的方法得到新的因子表 。 4. 3  系统解列处理 前面讨论的快速因子表修正方法都是基于系统 未发生解列的情 况 进 行 的 。 在 预 想 故 障 情 况 下 , 自 有新的电气 动装置动作后有可 能 造 成 系 统 的 解 列 , 岛生成 , 不能直接采 用 4. 1节中的因子表修正方法 其原因是没有考虑新的电气岛中的参考点 , 在 处理 , 求解潮流的网络矩 阵 中 不 应 包 含 参 考 点 的 行 和 列 。 这时 , 可以在新增电 气 岛 中 选 取 容 量 最 大 的 机 组 作 在其节点所在行增加大对角元 , 遮蔽参考 为平衡机 , 点所在行 、 列中非对角元的作用 , 再进行一次局部因
9] 。 子修正 , 得到新电气岛对应的因子表 [

A=

( ) 1 U2 2 ) 展开可知 : 1    将式 ( ( ) A2 D1 U1 D2 U2 2 2 =L 2 1 1 2 +L 2 2 2 2 A 受 影 响 的 只 是 A2    假设当网络发 生 变 化 时 , 2, 珟 : 则变化后的导纳阵 A 可表示为

[ A U [0

A1 A1 1 2
2 1 1 1

A2 2 U1 2

]= [ L ]

L 1 1
2 1



L 2 2

][0

D1 1



D2 2

· ]

珟 = A +Δ A=  A
1 1 2 1

[ L 0 D [ [0 珟 L L ]
2 2

A1 A1 1 2 = 珦2 A2 A 1 2
1 1 2 2

] 0 U [0 珦 D ]

1 1

U1 2 珦 U2 2



( ) 3

) 将式 ( 展开可知 : 3    同理 , 珦2 珟 珦2 珦2 ( ) A D1 U1 D U 4 2 =L 2 1 1 2 +L 2 2 2 2 珦 , ′ A2 A2    令 L 2 2D 2 2 U2 2 = A 2 2 2 - A 2 2 = Δ 2, 珟 珦2 珦2 珦2 ) ) 将式 ( 与式 ( 相减可得 : L D U A ′, 4 2 2 2 2 2= 2 珦 ( ) A2 ′ = A2 ′+ Δ A2 5 2 2 2 先取出原网络因子表中的相    由上面推导可 知 , 应部 分 计 算 出 A2 然后计入 Δ ′, A2 2 2 的 影 响 得 到 珦 珦 最后对 A2 就可以得到网 A2 ′, ′进行常规因式分 解 , 2 2 珟 的 因 子 表。 采 用 稀 疏 矢 量 的 因 子 表 路 络变化后 A 径分析可知 , A 的因子表中需要修正的部分由 Δ A 非零元素所对应的节点的路径集所确定 。 4. 2  拓扑变化前后节点数变化 当网 络 拓 扑 变 化 形 成 新 增 节 点 时 , 导纳阵及因 , 子表的维 数 增 大 不 能 直 接 进 行 局 部 因 子 再 分 解 。 这时可采用特殊处 理 , 将新增节点排在导纳阵的最 下面 。 对原导纳阵 A 进 行 改 写 , 先在右下角加边补 ( , , 零 增加 1 行 1 列 新增元素值置零 ) 然后根据局部 网络拓扑得到的装置动作后变化的逻辑节点及相关 支路信息 , 对 导 纳 阵 进 行 修 正, 形成 Δ A。 根 据 Δ A 珦 ) 非零元素所对应节点 的 路 径 集 确 定 式 ( 中 包 5 A2 ′ 2 珦2 ) , 含的节点 。 在根据式 ( 计算 A 之前 先要对 5 ′ L 2 2 2,

5  算例分析
5. 1  装置建模 采用江苏大胜关变电站稳控装置策略算例说明 双胜2 自动装置的 建 模 。 主 要 讨 论 双 胜 2 Y 1 7、 Y 1 8 任意一线停运及 东 善 桥 2 2 0k VⅠ 段 或 Ⅱ 段 母 线 任 意一 段 停 运 2 种 电 网 运 行 方 式 。 当 东 胜 4 5 3 1线与 东胜 4 5 3 2 线有功功率之 和 大 于 2 0 0 MW 时 同 时 发 故障后其他相关设备潮流满足一定条件 , 则 生故障 , 装置动作切除热胜 2 Y 1 3线及热胜2 Y 1 4 线 。 表 1、 表 2 分别 给 出 了 装 置 启 动 条 件 集 和 动 作 行 为 集 信 息。
表 1  自动装置启动条件集 r o u T a b . 1 C o n d i t i o n o f a u t o m a t i c d e v i c e       g p  
条件序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 类型 方式条件 方式条件 方式条件 方式条件 故障条件 故障条件 潮流条件 潮流条件 潮流条件 潮流条件 潮流条件 潮流条件 描述 双胜 2 Y 1 7 线停运 双胜 2 Y 1 8 线停运 东善桥 2 2 0 k VⅠ 段母线停运 东善桥 2 2 0 k VⅡ 段母线停运 东胜 4 5 3 1 线故障 东胜 4 5 3 2 线故障 东胜 4 5 3 1线 与 东 胜 4 5 3 2线故障前有 0 0 MW   功功率之和大于 2 双胜 2 Y 1 7 线与双 胜 2 Y 1 8线故障后有 5 0 MW   功功率之和大于 3 双胜 2 Y 1 7 线与双 胜 2 Y 1 8线故障后电 0 0A   流之和大于 8 双胜 2 Y 1 7 线与双 胜 2 Y 1 8线有功突变 5 0 MW   量之和大于 1 热胜 2 Y 1 3 线故障后有功大于 2 2 0 MW 热胜 2 Y 1 4 线故障后有功大于 2 2 0 MW

D2 U2 2, 2 的 右 下 角 进 行 加 边 补 零 处 理。 虽 然 L 2 2, , , 维数增加后矩阵奇异 但是由于不涉及矩阵 D2 2 U2 2 求逆 , 仍能够通过 4. 1节中的局部因子再分解方法 计算得到网络变化后的因子表 。 当网 络 拓 扑 变 化 形 成 孤 立 节 点 , 即发生节点合 并的情况时 , 也可通过特殊处理 , 然后用 4. 1 节中的 。 局部再分解方式进行快速因子表修正 为了避免使 得装置动作后导纳 阵 维 数 减 少 , 这里在需要合并的 2 个节点之间插入小阻抗支路 。 由 于 节 点 合 并 的 情 况通常是由开关合 闸 引 起 , 插入的小阻抗支路在物 理上模拟合闸开 关 , 与 实 际 情 况 相 吻 合。 在 根 据 插

表 2  自动装置动作行为集 r o u T a b . 2 A c t i o n o f a u t o m a t i c d e v i c e       g p  
行为序号 1   2   动作时间/ s 5. 0 5. 0 描述 切除热胜 2 跳两侧开关 ) Y 1 3线( 切除热胜 2 跳两侧开关 ) Y 1 4线(

— 1 0 9 —

( ) 2 0 1 1, 3 5 1 4

 

   各子装置的启 动 逻 辑 和 动 作 逻 辑 如 表 3 所 示 。 子装置 1 对应双胜 2 双胜2 Y 1 7、 Y 1 8任意一线停运 的运行方式 , 子装置 2 对应东善桥 2 2 0k VⅠ 段或 Ⅱ 段母线任 意 一 段 停 运 的 运 行 方 式 。 从 表 3 可 以 看 ) 出, 条件 5~1 和 2 个子装置共享了 8 个启动条件 ( 2 。 因 此, 行为 1~2) 采用启动条件集 2 个动作行为 ( 和动作行为集的建模方法能够避免针对各子装置建 减轻模型维护人员的工作 模时反复录入相同 数 据 , 负担 , 有助于系统的实际应用 。
表 3  子装置的启动逻辑及动作逻辑 T a b . 3 C o n d i t i o n a n d a c t i o n l o i c e x r e s s i o n s o f s u b d e v i c e s             - g p
子装置序号 启动逻辑 动作逻辑 1& 2 1& 2 ( ) ) 1 1 2 & 5& 6& 7& 8& 9& 1 0&( 1 1 1 2 | | ( ) ) 2 3 4 & 5& 6& 7& 8& 9& 1 0&( 1 1 1 2 | | ” “ ” , “ ” “ ” 。 注 :“ 代表 与 代表 或 & |

5. 3  计算速度比较 为了 测 试 本 文 方 法 的 计 算 速 度 , 本文采用2个 不同规模的实际大型电网算例作为测试算例 。 对系 统进行 N -1 开 断 及 自 定 义 故 障 扫 描 , 测试中设置 且网络拓扑 2 0 0 个预想故 障 会 导 致 自 动 装 置 动 作 , 测试方案1 发生变化 。 故 障 后 有 自 动 装 置 动 作 时 , 为采 用 全 拓 扑 全 因 子 分 解 的 潮 流 计 算 , 测试方案2 。 为采用本文的快速计算方法 测试结果见表 4。
表 4  测试算例结果比较 T a b . 4 T e s t r e s u l t s o f t w o c a l c u l a t i o n a l o r i t h m s           g
算例 序号 1   逻辑 节点数 支路数 发电机数 3 4 8   预想 故障数 2 6 5 7     计算时间/ s 方案 1 2 3. 9   方案 2 4. 2

1 9 3 4 0 6 4     3    

3 9 6 9 7 1 8 2 7 1 1 1 9 3 2. 2 5. 6 2   8     7           8   2 , 注 :测试用台式机主频为 2. 内存为 2G 5 3GH z B。

5. 2  装置动作后的分析计算 采用广西河池变稳控装置策略算例说明装置动 作后的分析计算 思 路 。 当 5 0 0k V 河沙双回线路跳 该装置切河池主变中压 2 闸退出后 , 2 0k V 侧 开 关。 图 3 是装置动作后河池变 2 2 0k V 侧局部网络示意 图。

以上 测 试 结 果 表 明 , 本文采用的方法能够有效 节省计算时间 , 极大 地 加 快 了 自 动 装 置 动 作 后 电 网 提高了静态安全分析的计算效率 。 潮流的求解 ,

6  结语
在传统的 省 级 以 上 电 网 EMS 中 , 在线静态安 全分析软件很少考虑故障后自动装置的动作给实际 电网带来的影响 。 随着各类自动装置越来越多地投 不考虑 自 动 装 置 模 拟 会 在 很 大 程 度 上 入实际运行 , 影响静态安全分 析 结 果 的 有 效 性 。 因 此 , 本文提出 了一种计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分 采用 析的实现方法 。 在 确 保 计 算 准 确 性 的 基 础 上 , 局部网络拓扑及快速因子修正等技术保证了分析计 算的快速性 , 满足了在线应用的要求 。

图 3  河池变 2 2 0k V 侧局部网络示意图 F i . 3 2 2 0k V n e t w o r k d i a r a m o f H e c h i s u b s t a t i o n           g g

由图 3 可 知 , 开关 C 原逻辑节点 B 1 开 断 后, 导 致 节 点 数 增 加 。B B S 1发 生 分 裂, S 1为直接影响 节点 , 变压器 中 性 点 B 为 间 接 影 响 节 点, 并形成 S 2 新增节点 B S 3。 修 正 B S 1, B S 2, B S 3与设备的连接 。 , 关系 将 B S 3 排在原导 纳 阵 最 后 对 原 因 子 表 右 下 角加边补零 。 由 于 从 开 关 C B 1一端向外进行设备 , 搜索 ( 不穿越本开关 ) 找不到另一端连接的设备 , 可 知系统发生解列 , 有 新 的 电 气 岛 生 成。在 新 电 气 岛 中选取容量 最 大 的 发 电 机 ( 乐 滩 1 号 机, 额定容量 作为平衡机 , 在导 纳 阵 中 对 应 行 增 加 大 对 1 6 0 MW) 7 ) 。 角元 ( 取 1×1 根据节点 0 B S 1, B S 2, B S 3 以及 新 平衡节点的路径 集 确 定 原 因 子 表 需 要 修 正 的 部 分 , 用 4. 1 节中的方法形成装置动作后的因子表 。 通过 对多个潮流断面进 行 分 析 计 算 , 在模拟自动装置动 作后 , 采用局部网 络 拓 扑 及 因 子 表 修 正 的 潮 流 计 算 结果与重 新 进 行 网 络 拓 扑 及 全 潮 流 计 算 的 结 果 一 致。 — 1 1 0 —

参 考 文 献
[ ]吴文传 , / 孙宏斌 , 张伯明 , 等. 新一代 EM 1 S D T S一 体 化 系 统 中 基 ] 电 力 系 统 自 动 化, 于自定 义 建 模 的 自 动 装 置 模 拟 [ J . 2 0 0 0, ( ) : 2 4 4 5 7 6 0. - ,S ,e WU  W e n c h u a n UN  H o n b i n, Z HANG o m i n t l .  B  a g g S i m u l a t i o n o f a u t o m a t i c d e v i c e b a s e d o n u s e r d e f i n e d m o d e l i n             -     / i n t e r a t e d S D T S[ J] .A u t o m a t i o n f l e c t r i c o w e r  EM  o  E  P g , ( ) : 2 0 0 0, 2 4 4 5 7 6 0. S s t e m s - y [ ]孔艳 , 袁启海 , 薛巍 , 等. 2 D T S 中基于用户自定义的自动装置模拟 [ ] ( ) : 电力自动化设备 , J . 2 0 0 2, 2 2 6 3 6 3 7, 4 4. - , ,e KONG  Y a n,YUAN  Q i h a i XU E  W e i t a l .U s e r d e f i n e d   - a u t o m a t i o n d e v i c e s s i m u l a t i o n i n D T S[ J] .E l e c t r i c P o w e r           , ( ) : A u t o m a t i o n E u i m e n t 2 0 0 2, 2 2 6 3 6 3 7, 4 4.   - q p [ ]杨峰 , ] 王乘 . 继 电 器, 3 D T S中自动装置仿真通用算法研究[ J . ( ) : 2 0 0 6, 3 4 1 1 4 4 4 8. - , YANG F e n WANG C h e n .G e n e r i c a l o r i t h m r e s e a r c h f o r           g g g ,2 o f a u t o m a t i c d e v i c e i n D T S[ J] .R e l a 0 0 6, s i m u l a t i o n           y ( ) : 3 4 1 1 4 4 4 8. - [ ]陈勇 , 姚玉斌 , 夏翔 , 等. 考虑备自投的地区电网静 态 安 全 分 析 设 4 ] , ( ) : 计与应用 [ 电力系统自动化 J. 2 0 0 4, 2 8 1 9 8 4 8 7. - , YAO  ,X ,e Y o n Y u b i n I A X i a n t a l .D e s i n a n d CHE N        g g g

· 工程应用 ·   汤必强 , 等   计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析
a l i c a t i o n o f s t a t i c s e c u r i t a n a l s i s c o n s i d e r i n B AT S f o r a             p p y y g     d i s t r i c t o w e r s s t e m[ J] .A u t o m a t i o n f l e c t r i c o w e r      o  E  P y p , ( ) : S s t e m s 2 0 0 4, 2 8 1 9 8 4 8 7. - y [ ] 杨冠城 电力 系 统 自 动 装 置原理[ 北 京: 水 利 电 力 出 版 社, 5 . M] . 1 9 9 5. [ ]许正亚 . 电力系统自动装置 [ 北京 : 电力工业出版社 , 6 M] . 1 9 8 2. [ ] 7 CHAN S  M,B RAN DWA J N  V.P a r t i a l m a t r i x r e f a c t o r i z a t i o n       [ ] , ( ) : J . I E E E T r a n s o n P o w e r S s t e m s 1 9 8 6, 1 1 1 9 3 2 0 0.         - y [ ]吴际舜 . 电力系统稳 态 分 析 的 计 算 方 法 [ 上 海: 上海交通大 8 M] . 学出版社 , 1 9 9 2. [ ]吴际舜 , 侯志俭 , 胡汝军 , 等. 线路开断引起电力系 统 分 裂 后 的 潮 9 ] , , ( ) : 流计算 [ 电网技术 J. 1 9 9 62 0 5 1 3 1 5. - ,HOU J i s h u n Z h i i a n,HU  R u u n,e t a l .T h e l o a d f l o w WU           j j [ ] s o l u t i o n m e t h o d f o r n e t w o r k i s l a n d i n c a u s e d b l i n e o u t a e J .             g y g     , ( ) : P o w e r S s t e m  T e c h n o l o 1 9 9 6, 2 0 5 1 3 1 5.   - y g y

, 汤必强 ( 男, 通信作者 , 硕士 , 工程 师 , 主要研究 1 9 7 9—) : 方向 : 电网分析与仿真 。E-m a i l b i i a n t a n 1 6 3. c o m @ q g g —) , , , , : 李   峰( 男 硕士 工程师 主要研 究 方 向 电网 1 9 7 6 分析与仿真 。 , 於益军 ( 男, 硕士 , 高级工程师 , 主要研究方向: 1 9 6 7- ) 电网分析 。

O n l i n e S t a t i c S e c u r i t A n a l s i s C o n s i d e r i n A u t o m a t i c D e v i c e S i m u l a t i o n f o r L a r e P o w e r S s t e m s                   y y g g y    
T ANG  B i i a n L I  F e n Y U  Y i u n, F ENG  S h u h a i, WANG  Y i, WANG  Y o n q g, g, j g , , ( ) S t a t e G r i d E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e N a n i n 2 1 0 0 0 3 C h i n a           j g  
, r o v i n c e o w e r A b s t r a c t: I n t r a d i t i o n a l o n l i n e s t a t i c s e c u r i t a n a l s i s s o f t w a r e f o r l e v e l o r l a r e r s s t e m s t h e a c t i o n i n f l u e n c e o f                               p p y y g y   , , s e c u r i t a u t o m a t i c d e v i c e s i s n o t c o n s i d e r e d .T h e r e f o r e i n s o m e c a s e s t h e a n a l s i s r e s u l t c a n n o t c o r r e c t l r e f l e c t t h e r e a l                         y y y     o w e r r a c t i c a l s i t u a t i o n o f s s t e m. A n o v e l m e t h o d o f o n l i n e s t a t i c s e c u r i t a n a l s i s c o n s i d e r i n a u t o m a t i c d e v i c e s i m u l a t i o n f o r                             p p y y y g     o w e r s s t e m s i s u t f o r w a r d .T h e m o d e l m a i n t e n a n c e b u r d e n c a n b e c o n s i d e r a b l a l l e v i a t e d t h r o u h c u s t o m-m o d e l i n l a r e                           p y p y g g g   b a s e d o n a d o t i n c o n d i t i o n a n d a c t i o n r o u s . T h e a c c u r a t e a n a l s i s r e s u l t a n d f a s t c a l c u l a t i o n s e e d c a n b e w e l l a c h i e v e d b                                   p g g p y p y   u s i n l o c a l n e t w o r k t o o l o t o e t c h a n i n l o i c a l n o d e s o f a u t o m a t i c d e v i c e o s t a c t i o n a n d a r t i a l m a t r i x r e f a c t o r i z a t i o n t o    p g               -   g y g  g g p - p       g   r a c t i c a l o w e r r o o s e d m o d i f t h e f a c t o r t a b l e .T h e s i m u l a t i o n r e s u l t s o f n e t w o r k s h o w t h a t t h e a r o a c h c a n b e a l i e d                                 p p p p y p p p p   i n l a r e o w e r s s t e m s . o n l i n e         g p y ; K e w o r d s: s t a t i c s e c u r i t a n a l s i s a u t o m a t i c d e v i c e s i m u l a t i o n; o w e r s s t e m         y y p y y    

櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧櫧 ( ) 上接第 1 a e 0 2 页  c o n t i n u e d f r o m 1 0 2       p g
[ ]索南加乐 , 陈福锋 , 齐军, 等. 串补线路故障点的模型识别方法 1 6 [ ] ( ) : 中国电机工程学报 , J . 2 0 0 5, 2 5 1 6 6 7 2. - , ,Q S UONAN J i a l e CHE N F u f e n I J u n, e t a l .N e w  m e t h o d         g i d e n t i f i n t h e f a u l t l o c a t i o n o n s e r i e s c o m e n s a t e d l i n e s f o r               y g p   [ ] b a s e d o n d i f f e r e n t f a u l t m o d e l s J . P r o c e e d i n s o f t h e C S E E,               g ( ) : 2 0 0 5, 2 5 1 6 6 7 2. - [ ]陈德树 . 计算机继电保护原理与技术 [ 北京: 中国电力出版 1 7 M] . 社, 1 9 9 2.

, 王育 学 ( 男, 通 信 作 者, 博 士 研 究 生, 主要研究 1 9 8 8—) 方向 : 电力系 统 继 电 保 护 与 控 制 、 电 力 系 统 人 工 智 能 技 术。 : _ E-m a i l w a n x 1 9 8 8@1 2 6. c o m g y , 尹项根 ( 男, 博士 , 教授 , 主要研究 方 向 : 电力系 1 9 5 4—) 统继电保护 、 变电站自动化及安全稳定控制 。 , 张   哲( 男, 博士 , 教授 , 主要研究 方 向 : 电力系 1 9 6 2—) 统继电保护及自动控制 。

D i s t a n c e P r o t e c t i o n f o r S e r i e s C o m e n s a t e d L i n e s B a s e d o n P a r a m e t e r I d e n t i f i c a t i o n P r i n c i l e                     p p
WANG  Y u x u e, Y I N  X i a n e n, ZHANG  Z h e, L I Z h e n x i n HE  Z h i i n, KONG  X i a n i n   g g g, q g p g ,H ,Wu ( ) E l e c t r i c P o w e r S e c u r i t a n d H i h E f f i c i e n c L a b u a z h o n U n i v e r s i t o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o h a n 4 3 0 0 7 4, C h i n a                 y g y g y g y        
, a r a m e t e r r i n c i l e r o t e c t i o n A b s t r a c t: B a s e d o n t r a n s i e n t m o d e l s o f s e r i e s c o m e n s a t e d l i n e s a n d i d e n t i f i c a t i o n a n e w d i s t a n c e                             p p p p p m e t h o d r o o s e d . T h e r o t e c t i o n f o r s e r i e s c o m e n s a t e d l i n e s i s u s e s t r a n s i e n t f a u l t i n f o r m a t i o n t o c a l c u l a t e s t h e i n d u c t a n c e o f                                 p p p p , o i n t s e r i e s c o m e n s a t e d l i n e s w h i c h c a n c o r r e c t l r e f l e c t t h e d i s t a n c e f r o m f a u l t t o r e l a l o c a t i o n s o i t c a n o v e r c o m e t h e                                 p p y y     , o v e r r e a c h r o b l e m f o r e x t e r n a l f a u l t s .M o r e o v e r t h e f a u l t o i n t r e l a t i v e t o s e r i e s c a a c i t o r c o m e n s a t i n l o c a t i o n i s t u r n e d t o                             p p p p g   a n u n k n o w n e v a l u a t e d v a r i a b l e . T h e u n i t o f r o t c t i o n a l o r i t h m i s i m l e m e n t e d w h e n f a u l t s o c c u r i n f r o n t o f s e r i e s c a a c i t o r s         y                       p e g p p    o r b e h i n d t h e m, s o t h e r e i s n o n e e d t o i d e n t i f t h e f a u l t l o c a t i o n r e l a t i v e t o s e r i e s c a a c i t o r s i n a d v a n c e a n d n o n e e d t o c o o e r a t e                                           y p p   w i t h t r a d i t i o n a l r o t e c t i o n .S i n c e o n l t h e t r a n s i e n t d a t a b e f o r e m e n t a l o x i d e v a r i s t o r s ( MOV ) c o n d u c t i o n i s u s e d f o r                         p y   ,MOV r o c e s s i d e n t i f i c a t i o n s n o n l i n e a r c h a r a c t e r i s t i c n e e d n t t o b e c o n s i d e r e d i n t h i s m e t h o d . B e c a u s e o n l s i n l e t e r m i n a l ? ?                         p y g   , e l e c t r i c u a n t i t i e s r o t e c t i o n a r e u s e d t h e i s e a s t o b e r e a l i z e d w i t h o u t u s i n c o mm u n i c a t i o n c h a n n e l s . T h e s i m u l a t i n r e s u l t s                         q p y g g       r o t e c t i o n r i n c i l e r o o s e d . s h o w t h e v a l i d i t a n d a d a t a b i l i t o f t h e               p p p p p y p y     T h i s w o r k i s s u o r t e d b N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a( N o . 5 0 8 7 7 0 3 1,N o . 5 0 8 3 7 0 0 2) a n d N a t i o n a l                     p p y   ( H i h T e c h n o l o R e s e a r c h a n d D e v e l o m e n t P r o r a m o f C h i n a( 8 6 3P r o r a m) N o . 2 0 0 9 AA 0 5 Z 0 8) .             g g y p g g   ; ;m ; a r a m e t e r r o t e c t i o n K e w o r d s: s e r i e s c o m e n s a t e d l i n e s; i d e n t i f i c a t i o n d i s t a n c e e n t a l o x i d e v a r i s t o r s( MOV ) t r a n s i e n t             p p p y   ; i n f o r m a t i o n o v e r r e a c h f o r e x t e r n a l f a u l t s      

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