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本文介绍的电力网络拓扑分析功能是根据电网的开关状态,分析判断出电网的结构,也就是根据开关状态把各种设备(如发电机、变压器、输电线等)连接的电网表示成能用于电力系统分析计算的节点→支路模型。拓扑结构的自动形成是指系统通过三层模型,能够在绘制图形后按照元件与元件的相连关系对元件自动编号,并且识别相互孤立的子系统。通过电网图形局部拓扑分析,本文采用后补偿模式只对部分支路进行修正,不需要重新对节点进行排序和重新形成因子表,提高了程序的处理速度。同时,本文以网图绘制为出发点,考虑了元件连接性及其属性的匹配关系,对电气连通性进行更为全面的分析,并根据图形化电气主接线图的特点和已有算法,在数据结构及计算流程上对电网电气连通性进行了优化设计。
从整定计算对故障计算的要求出发,本文定性分析了拓扑结构变化对零序电流计算的影响,得出了一些确定性结论。将这些结论运用到运行方式分析和整定计算中,则大大的减少了工作量,提高了分析计算的速度。由于电力网络运行当中存在多种运行方式,而整定过程又是针对运行方式的,需要考虑某些电气元件由于投切而出现的可能情况。因此,本文引入最大(最小)零序电流和分支系数方式的概念,它们其实就是一种针对某一具体保护的极端运行方式组合,对实际整定工作有重要的指导意义和参考价值。
本文利用图论方法进行网络拓扑分析,找出所有简单回路,自动确定最小断点集,找出方向保护的主/后备保护关系,确定方向保护整定配合次序和所有保护的整定序列,最后再对整定原则进行智能选取。该方法解决了复杂环网保护配合整定的问题,提高了整定计算的快速性、准确性和智能性。在整定过程中,本文对线路终端保护的判断方法和自然解锁点进行了较为详细的定义和分析,还提出了分段循环整定的想法。该想法改进了已有的计算流程,对于简单回路矩阵和主/后备保护关系只求一次,只是在循环当中,分段求取自然解锁点集合,不断修正保护整定的顺序。这种计算流程更加符合实际的整定工作,更为合理。