继电保护整定计算中形成简单回路的方法精.docx
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继电保护整定计算中形成简单回路的方法精
第23卷第2期中国电机工程学报
Vol.23No.2Feb.2003
2003年2月ProceedingsoftheCSEE
©2003Chin.Soc.forElec.Eng.
文章编号
TM77文献标识码
470⋅4054
继电保护整定计算中形成简单回路的方法
李银红,
段献忠
湖北武汉
430074
Formationofallsimpleloopsisapivotalstepof
influencingtheefficiencyofbreakpointdeterminationalgorithm.Inviewofthecharacteristicofmodernpowernetworkloopdistribution,basedonthemethodoffundamentallooplinearcombination,anewsimpleloopformationmethodispresentedinthispaper.Combiningformedsimpleloopsorcomplexloopswithfundamentalloopscanformnewsimpleloops.Thenewmethodcannotonlyeliminatemostinvalidloopcombination,butalsodecreasethecalculationquantitiesTheresultoftheexamplehasshowntheeffectivenessofthenewmethod.
KEYWORDS:
powersystem;relay;coordination;simpleLoop;complexLoop摘要
该文针对现代电网回路分布的
特点
提出了一种形成
所有简单回路的新方法
得到新的简单回路
而且回路组合计算
量小关键词
继电保护
简单回路现代电网规
模日益扩大
这种大规模的电力系统对现有断点
求取算法提出了新的挑战广泛应用的基
于图论的
计算效率低的不足
教育部高等学校优秀青年教师教育科研基金项目
事实上
目前
基本回路线性组合法[1,2]和深度优先搜索/回溯法[3]
¼ÆËãÁ¿´ó
Éî¶ÈÓÅ
ÏÈËÑË÷
/回溯法针对电网中每一个节点进行全网搜
索
搜索效率低搜索效率低的不足
因此
关键在于提高形成
所有简单回路方法的效率
一些文献[3]进行了形成所有简单回路
方法的研究
如处理T型接线
在提高方法本身的效率方面并没有展开相应的研究
它的
回路分布具有总体分散从总体来看各个子网间由联络线连接即总体分散每个子网中往往存在众多的回路利用现代电网回路分布的这一特点本文提出了一种基于图论的形成所有简单回路的新方法
得到新的简单回路
如分别来
自不同子网的各个基本回路的组合
22中国电机工程学报第23卷
组合的效率
局部集中的现代电网每次组合结果还可
以继承到下一次回路组合
本文证明了新方法的理论依据
结合实际算例对新方法的计算量和效率
与基本回路线性组合方法进行了比较本
文还提出了薄弱点和薄弱边的概念
2 形成简单回路的新方法
2.1 新方法简介
本文提出的形成简单回路新方法的基本思路
是
可以得到新的简单回路
该方法排除了大部分
基本回路的无效组合提
高了回路组合速度
任何一个简单回路必定是一个基本回路与一个简
单回路或复合回路的组合
并给出形成简单回路的基本
方法和详细步骤
先证明以下引论
必定存在一种回路组合方式
证明首先定义两种回路矩阵运算方式
组合运算即取回路组合矩阵存
在某一列都为1的两非零行
运算结果写入一行中
逆组合运算即取回路组合矩阵中任一非零行
则恢复原两
非零行数据
loop2
其回路组合分X
步完成
/
X−
1
第i行和第j行进行组合运算
X»Ø·×éºÏÍê³É
ÈôµÚj行代表某基本回路证明完毕
则确定回路组合时与第j行进行组合的行号
第j行与第k行存在同一非零列m
Ôò»Ø·×éºÏ¾ØÕóik行的m
表1 回路组合矩阵元素
Tab.1Elementofloopcombinationmatrix
元素
矩阵行mn
i1/01
j11
k10
若aim为1
1
X−
2
对第i行和第j行进行组合运算X»Ø·×éºÏÍê³É
ÈôµÚj行代表某基本回路证明完毕则继续对第j行进行逆组合运算
则回路组合顺序可以变更为
X−2对第i行和第j行进行组合运算
X−1对第i行和第k行进行组合运算
X回路组合矩阵仅第i行为非零行
最后进行回路组合的行为第k行
则此组合方式即为所求
若第k行代表若干个基本回路组合
由于回路矩阵任何一行都是基本回路或基本回路的组合不断地对最后参加回路组合的行进行逆组合运算
最后参加回路组合的行是一个基本回路
对构成简单回路SL的n个基本回路进行组合时最后参加回路组合的是一个基本回路
可以对形成简单回路的理论依据进行简单的证明
第2期李银红等
证明设任意给定简单回路SL
ÈκÎÒ»¸ö¼òµ¥»Ø·±Ø¶¨ÊÇÈô¸É¸ö»ù±¾»Ø·
µÄ×éºÏ
Éè²Î¼Ó×éºÏµÄ»ù±¾»Ø·ÊýÄ¿ÊÇn
loop2那么
loop2¶ÔÓ¦»Ø·¾ØÕó¾-
×éºÏºó½öÓÐÒ»ÐзÇÁãÐÐ
Ôò´æÔÚÒ»Öֻط×éºÏ·½Ê½
Éèloopi为最后参加回路组合的基本回路
因此loop(iloop(i+1
»Ø·¾ØÕó½öÁ½ÐÐΪ·ÇÁãÐÐ
loop(iloop(i+1
ÓÉͼÂ۵Ļù
±¾ÀíÂÛ
ÔòÕâЩ»Ø·µÄ×éºÏΪ¼òµ¥»Ø·»òÕ߸´ºÏ»Ø·
loop(iloop(i+1
Òò´Ë
2.4 形成简单回路的新方法
根据上述理论依据
可以采用类推的方法形成所有的简单回路
n−
1
Æä¾ßÌå²½ÖèÈçÏÂ
1ÉèÆäÊýĿΪNum
2µÃµ½ËùÓÐÓÉ2个基本回路构成的简单回路和复合回路的集合
基本回路与SUM2中所有元素进行两两组合
设该集合为SUM3
4ÈôS
UMi
为空
若已经得到由Num个基本回路构成的简单回路或复合回路的组合
去除回路组合SUM1
um
UMS
S中
的复合回路
2.5 新方法与基本回路线性组合方法的比较
设电力网络拓扑图G的基本回路数为Num
¼´ÈÎÈ¡2个基本回路
Num个基本回路进行组合
比较新方法与基本回路线性组合方法的
实现过程
形成简单回路时
减少了基本回路的组合次
数loop2
ÔòÔÚ
ÐγÉ3个基本回路的组合时
loop2¶ø»ù±¾»Ø·ÏßÐÔ×éºÏ·½·¨µÄ
×éºÏ´ÎÊýÖ»Óë»ù±¾»Ø·ÊýÄ¿ÓйØ1
2
з½·¨¼Ì³ÐÁËÔÚ
1
¶ÔÓ¦µÄ»Ø·×éºÏ¾ØÕóÆäÐÐÊý¹Ì¶¨Îª2
¶ø»ù±¾»Ø·ÏßÐÔ×éºÏ·½
·¨µÄ¼ÆËãÁ¿Ëæ×ŲÎÓë×éºÏµÄ»ù±¾»Ø·ÊýÄ¿µÄÔö¼Ó
¶øÔö¼Ó
Ðγɼòµ¥»Ø·µÄз½·¨
Öлù±¾»Ø·µÄ×éºÏ´ÎÊýºÍ»Ø·×éºÏ¼ÆËãÁ¿¾ùСÓÚ
»ù±¾»Ø·ÏßÐÔ×éºÏ·½·¨
12
4
3
5
6
78
9
10
11
2Ôòͼ1的基本
回路数目为537
5
10BLoop
46
和
BLoop
54
9基本回路组合结果如表2
所示
根据形成简单回路新方法求
得的简单回路集合与按基本回路线性组合方法求
24中国电机工程学报第23卷得的简单回路集合完全相同
从表中数据可以看出
表2 基本回路组合结果
Tab.2CombinationResult
组合方式基本回路组合组合结果
BLoop
1+BLoop
2
BLoop
1+BLoop
4
27
BLoop
2+BLoop
3
BLoop
2+BLoop
5
DLoop
24
9
110
BLoop
3+BLoop
5
DLoop
1+BLoop
2
TLoop
13
9
DLoop
1+BLoop
4
DLoop
2+BLoop
4
DLoop
3+BLoop
2
TLoop
1+BLoop
3
表3 回路组合次数
Tab.3Thetimesofloopcombination组合方式基本回路线性组合算法/次新算法/次2个基本回路组合1010
3个基本回路组合108
4个基本回路组合52
5个基本回路组合10
表4 回路组合矩阵行数
Tab.4Therownumberofloopcombinationmatrix组合方式基本回路线性组合算法/行新算法/行2个基本回路组合22
3个基本回路组合32
4个基本回路组合42
5个基本回路组合52
4 关于形成简单回路新方法的进一步讨论
对于具有特殊结构的网络
可以减小网络规模
定义 薄弱点和薄弱边
若断开网络中某个点或者某条边
则被断开的点或者边称为薄弱点或者薄弱边
假设A和B是图G断开薄弱点或者薄弱边后形成的2个连通子图
对于包含薄弱点或者薄弱边的网络
进行一定的网络预处理
其方法如下
将原网络划分为若干个连通子图
确定其所有简单回路
如图1中断开节点2
Èçͼ2
所示
选择边16作为G1的树支4则G1的基本回路为Bloop36和Bloop
46
273
和Bloop
2
8回路组合结果如表5所示
表6和表7比较了对原网络采用新回路组合方法和对预处理后网络采用新回路组合方法的回路组合次数和回路组合矩阵行数
进行网络预处理后
表5 基本回路组合结果
Tab.5CombinationResult
组合方式基本回路组合/次组合结果/次
BLoop
1
+BLoop
2
27
BLoop
2
+BLoop
5
DLoop
24
9
1103个基本
回路组合
DLoop
1
+BLoop
2
TLoop
13
9
第2期李银红等
采用适当的数据结构和实现方法
优化程序结构
必须将基本回路与由
1
Ôڻط¼äµÄÁ½Á½×éºÏ¹ý³ÌÖÐ
如进行基本回路1和简单回路1的组合
时
则这种组合会导致重复的回路组合出现
可以按以下方式进行
回路组合n个基本回路组合
成的简单回路或复合回路
如简单回路1由基本回路1和2组成
则基本回路3
和简单回路1的组合与基本回路1和简单回路2
的组合都是基本回路1´ú±íͬһ
»Ø·¿ÉÒÔ²ÉÓÃÒÔÏÂ
·½·¨ÅжÏÒѾ-³öÏÖ¹ýµÄ×éºÏÆä
ÁÐÊýΪ2NumNum为拓扑图中基本回路的数目
数组中元素array[i]的取值范围为整数0和1
Ϊ1代表已经形
成i对应的回路组合
所以进行回路组合时
若为0
²¢ÖÃÊý×éÖжÔÓ¦ÔªËØΪ1则继续下一
种回路组合
针对其中存
在的回路组合次数多的不足
与形成简单回路的
基本回路线性组合方法相比
排除了分离的基本回路之间的组合
继承了回路组合的信息
参考文献
[1]BapeswaraRaoVV
determinationofbreakpoints[J].IEEETranson
PowerDelivery,1988,4(2
ÍõÐñÈïChenYunping
etal
Anewmethodforenumerating
allsimpleloopsinthecalculationonrelayprotectionsettingvalues
PowerSystemTechnology199328-34.
[3]陈允平
等 Zhou Zexin.继电
保护定值计算机计算中的图论新算法
[J]. 电网技
术19(4
米麟书LuFeipeng
etal
Neuralapproachtodetermine
minimumbreakpointsetforoptimalcoordinationofdirectional
protectiverelaysinmulti-loop
networks
ProceedingsoftheCSEE1997184-189.
[5]
周苏荃
Liu Zhuo
Theidentificationofthree
simultaneousanormaliesofsuddenloaddhangeandtopologyerrorand
baddataProceedingsoftheCSEE2002
6-10.
收稿日期
作者简介
1976-女从事电力系统继电保护整定计
算理论及相关软件技术研究
1966-男博士生导师
FACTS
继电保护整定计算中形成简单回路的方法作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期:
被引用次数:
李银红,段献忠华中科技大学电气与电子工程学院,湖北,武汉,430074中国电机工程学报PROCEEDINGSOFTHECHINESESOCIETYFORELECTRICALENGINEERING2003,23(218次参考文献(5条1.BapeswaraRaoVV.SankaraRaoKComputeraidedcoordinationofdirectionalrelays:
determinationofbreakpoints1988(022.陈允平.王旭蕊继电保护机辅整定中形成简单回路的新方法1993(033.陈允平.周泽昕继电保护定值计算机计算中的图论新算法1995(044.吕飞鹏.米麟书环网方向保护配合最小断点集的神经计算方法1997(035.周苏荃.柳焯负荷突变与拓扑错误及坏数据三者交叠情况下的识别问题[期刊论文]-中国电机工程学报2002(06相似文献(10条1.期刊论文柳焕章.段献忠.李银红.刘天斌.杨钢电力系统继电保护数据交换标准的探讨-电力系统自动化2002,26(7在继电保护日常工作中,不同区域的继电保护部门之间、继电保护部门与电力系统其他部门之间经常需要进行数据交换.但是,目前大多数继电保护部门工作中采用的电力系统数据结构带有很强的地域性和专用性,缺乏统一的规范,使得数据交换无法顺利进行.为了提高继电保护工作的效率,保证继电保护工作全面微机化的顺利实施,首先必须建立电力系统继电保护数据交换的标准结构.文中从数据的结构化、规范化和标准化着手,分析了电力系统中的元件特性,采用了面向对象的方法,建立了电力系统继电保护数据交换的标准,充分反映了真实的物理世界.该标准包含了继电保护常见交换数据的层次关系和标准结构,如系统参数结构、元件参数结构、保护参数结构等.以该标准进行数据交换,可以顺利完成电力系统之间的数据交换,有利于实现继电保护日常工作的规范化和电力系统的全面信息化.2.期刊论文王海盈.陈晨.王智.张三校电力系统继电保护技术探讨-中国电子商务2010,""(2继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关.城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响,电气故障的发生是不能完全避免的.通过对我国电力系统继电保护技术发展现状的分析,探讨继电保护的任务和基本要求.在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响,为了确保城市电网配电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置.从分析当前继电保护装置的广泛应用,提出保护装置维护的几点建议,结合实际情况,探讨继电保护发展的趋势.3.会议论文李晓明电力系统正常运行与继电保护任务的分析2008本文对电力系统继电保护几个基本概念的内涵进行探讨。
分析了电力系统正常运行状态的特征,讨论了电力系统正常运行状态与电力系统稳态的关系,分析了电力系统继电保护基本任务的内涵。
通过分析,对不严密、不完整的认识提出补充和修改意见。
论文对为什么把‘电力系统或电力设备中的电流在设定的路径中流动'增加到电力系统正常运行状态的定义中,作了说明;提出了电力系统稳态新定义,并作了说明;对为什么把‘当电力设备正常运行时,继电保护装置不动作'增加到电力系统继电保护基本任务中,作了说明。
通过对继电保护基本概念内涵的补充和修改,提高了继电保护基本概念的严谨和完整。
4.期刊论文邹俊雄.蔡泽祥.孔华东.刘为雄基于图形平台的电力系统继电保护动作逻辑仿真-电力系统自动化2002,26(8提出了一种基于电力系统一次和二次接线图的继电保护动作逻辑仿真的实现思想和算法.根据实际系统接线图,形成继电保护拓扑和动作逻辑数据库,根据给定潮流、故障设置和保护定值判断启动条件,根据保护动作逻辑实现保护启动、动作时序、故障跳闸、保护返回、手动复归等继电保护动作全过程的仿真,可以满足继电保护定值校核、事故分析和岗位培训的综合要求.开发的发电机组和变电站继电保护仿真系统证明了其思想和算法的正确性及有效性.5.学位论文石俊文电力系统继电保护信息管理软件设计2005电力系统继电保护信息管理是保证电力系统安全运行的重要基础工作,包括一次设备运行方式、继电保护装置运行方式、继电保护图纸、定值单、设备及备品备件台账、保护定检记录、保护装置缺陷记录、保护动作正确率统计、“反措”执行情况和保护装置检验计划、设备更新改造计划等方面。
随着计算机技术在电力系统应用的深入和普及,继电保护信息管理的许多工作都已使用计算机和网络进行处理,如继电保护整定计算程序、AutoCAD绘制保护图纸、保护定值的数据库管理等。
然而,由于缺乏统一规划,以上各项工作往往是分散独立实现的,各功能模块的数据格式及操作平台互不支持,缺乏综合利用能力,各独立模块的数据更新信息无法自动扩散到其它独立功能模块,需要人工维护信息的一致性及正确性,给安全生产带来隐患。
而且无法提供增值服务,如:
一、二次设备仿真操作及运行,继电保护动作仿真分析,运行及维护技术在线仿真培训,运行操作票自动生成,根据设备实际健康状态合理动态安排定检期限等。
因此,有必要对继电保护信息管理的各方面工作进行统一规划,建立基于统一平台的继电保护信息管理系统。
该信息管理系统的重点难点以及基础工作是继电保护图纸信息管理。
为此,本文提出了一套具备通用可扩展接口的继电保护元器件及保护装置对象化建模方法,以此标准建立对象数据库,在M框架下开发继电保护图纸信息管理平台,其分辨粒度达电气元件级别,利用可视化的方法把继电保护各环节的复杂逻辑和大量信息用图文并茂的形式表达出来。
在图纸管理平台上结合互联网技术建立运行管理、检修管理、定值管理、故障仿真、“反措”管理、技术培训、统计分析等7个功能模块,实现对电力系统继电保护及安全自动装置设备运行、检修、图纸辅助设计、定值辅助计算、故障辅助分析以及技术培训、“反措”管理、统计分析的综合管理。
另一方面,按照本文提出的具备通用可扩展接口的继电保护元器件及保护装置对象化建模方法建立的元对象,可以实现继电保护设计单位、保护装置生产厂家以及发电厂和变电站用户三者之间的信息共享,促进科技知识的积累和传播。
6.期刊论文吴国沛.刘育权.任震电力系统谐波对继电保护的影响-电力自动化设备2002,22(7随着电力系统的迅速发展和新型电气设备的出现,电力系统的谐波问题日趋严重.新型的继电保护设备,特别是微机保护在电力系统中被大量采用,电力系统谐波对继电保护的影响,需要给予足够的重视.通过对电力系统谐波的分析,从多个方面讨论了谐波对电力系统继电保护设备的影响.结合电网的实际情况及出现的问题,对电力系统中多种常用的继电保护设备进行了理论分析和现场试验,对谐波含量较高系统中继电保护设备的日常运行和维护提出了相应的建议.加强对设备运行的监视,在软、硬件中采用一定的手段提高干扰水平,并在整定计算中适当加以考虑.7.学位论文芮新花电力系统继电保护仿真实验台的研制2007继电保护装置是电力系统安全稳定运行的有力保证,同时继电保护又是电力系统及其自动化专业一门理论与实践并重的专业课程,因此继电保护综合试验平台对继电保护的工程应用和实验教学具有重要的作用。
目前教学上继电保护成套实验台较多,但大多仅仅局限于验证原理,实验手段与电力系统实际现场差别很大,不能达到真实模拟现场实际故障过程的目的。
本论文通过对国内外继电保护实验手段的大量研究,研制了一种新型的继电保护及二次回路综合实验台,采用了一种与电力系统现场实际完全吻合的实验手段,能模拟电力系统从正常运行、故障状态、继电保护动作、断路器跳闸、用户停电、自动重合闸动作及用户恢复供电的完整过程。
本文通过理论联系实际,研究开发了一种能结合现场实际的新型继电保护实验平台。
论文主要内容如下:
(1介绍了继电保护仿真实验平台台中各模块的设计方法和原理构成,详细分析了实验台电源设计的安全性和可靠性。
(2模拟断路器的设计是仿真实验台中的重要部分,也是整个实验台一、二次系统的联系纽带。
论文通过对目前应用的实际断路器特点的分析,提出了符合实际现场技术要求的设计方法,研制出一种声音、动作原理都与实际相符的模拟断路器箱。
(3论文设计了继电保护实验平台中模拟现场二次系统部分,包括继电保护、自动重合闸等,其模拟动作准确率可达到95%以上,保护的采样、逻辑判断、执行回路等部件均符合实际现场要求,提高了实验效率和实际效果。
(4论文设计了中央信号系统的仿真器,采用ZC-23型冲击继电器构成的中央信号仿真器,构成了与实际现场相符合的中央信号仿真器。
(5论文提出了一种考虑兼容性和可扩展性的微机保护实验的方法,该方法可配合传统模拟保护,也可应用于微机保护的实验。
预期的试验结果得到了较好的验证。
8.会议论文柳焕章.段献忠.李银红.刘天斌.杨钢电力系统继电保护数据交换标准的探讨2001
目前,大多数继电保护部门工作中采用的电力系统数据结构带有很强的地域性和专用性,缺乏统一的规范,使得不同区域的继电保护部门之间、继电保护部门与电力系统其他部门之间的数据交流无法顺利进行.本文从数据的结构化、规模化和标准化着手,分
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- 保护 计算 形成 简单 回路 方法