汪勇　李小紅

在復(fù)雜理論中，運(yùn)用帶全網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)大型電力系統(tǒng)進(jìn)行描述的同時(shí)，選擇模型上節(jié)點(diǎn)之間的最短距離來(lái)對(duì)電氣聯(lián)系強(qiáng)弱進(jìn)行描述。在這種組合及運(yùn)行方式中，電子聯(lián)系的強(qiáng)弱為故障電流具體數(shù)值與分值數(shù)據(jù)的計(jì)算提供了判斷依據(jù)，并且在這種模式的基礎(chǔ)上找出系統(tǒng)內(nèi)部相關(guān)故障電流數(shù)值與分值系數(shù)大于某個(gè)閾值的廠站，通過(guò)將其納入到方式組合之中，達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行方式與組合方式的目的。

在電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，其規(guī)模的日益擴(kuò)大導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的接線處理逐步呈現(xiàn)復(fù)雜化狀態(tài)，而舊模式的整定計(jì)算僅僅依據(jù)對(duì)側(cè)線路或者背側(cè)母線的輪段組合取得的單一定值來(lái)確定廠站的閾值。為進(jìn)一步滿足整體與系統(tǒng)各部分的閾值計(jì)算要求，大范圍納入系統(tǒng)原件并根據(jù)電氣聯(lián)系的強(qiáng)弱來(lái)確定廠站的分值數(shù)據(jù)，需要將最短電氣距離的運(yùn)行方式組合方法展開(kāi)具體分析。

由于廠站接線處理方式的轉(zhuǎn)變定值數(shù)據(jù)產(chǎn)生了深刻的影響，運(yùn)用電源級(jí)別表證整體線路的供電情況的方式總體來(lái)說(shuō)比較繁瑣，且實(shí)用性不強(qiáng)；在以靈敏度系數(shù)為依據(jù)進(jìn)行旁端參與的方式組合中，利用電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣方法雖然降低了計(jì)算過(guò)程的復(fù)雜性，但因?yàn)槠湓谂袛嗟倪^(guò)程中利用故障節(jié)點(diǎn)來(lái)代替流入故障電路中的電流，在一定程度上降低了判斷的準(zhǔn)確性；而利用耦合系數(shù)判斷參與組合的支路的組合方式則沒(méi)有考慮到廠站接線模式的變化對(duì)定值數(shù)據(jù)的影響。

一、帶權(quán)電力網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)間的最短電氣距離

1.帶權(quán)電力網(wǎng)絡(luò)

電氣節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間形成的邊組構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行整合，就形成所謂的電子系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)中的元素，其中節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成的邊是元素之間相互作用的產(chǎn)物。將系統(tǒng)中的每一個(gè)邊賦予權(quán)值，形成帶權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)帶權(quán)網(wǎng)絡(luò)的描述可以確定節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系的強(qiáng)弱，進(jìn)而可以在這個(gè)基礎(chǔ)上表現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。我們根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，做出以下假設(shè)：

將線路具體的阻抗參數(shù)X 1作為與之相對(duì)應(yīng)的邊L的權(quán)值。在將變電站、發(fā)電機(jī)和各負(fù)荷分別看作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，把變壓器和輸電線則看作電力網(wǎng)絡(luò)的邊。合并電子系統(tǒng)中同桿并架的雙回或者多回輸線路，將其以邊的形式賦予其“等值過(guò)后的線路電阻值”的權(quán)值。

2.節(jié)點(diǎn)之間的最短電氣距離

假設(shè)P為帶權(quán)圖G里面節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間所有的連同路徑中最短的一條，則我們可以把P稱為節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b之間的最短路徑，假設(shè)L是最短路徑中P經(jīng)過(guò)的所有弧權(quán)值之和，則我們將L稱為節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b之間的最短距離。在有權(quán)網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間所有路徑經(jīng)過(guò)的所有弧的權(quán)值之和最小的路徑L，稱為節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，路徑L的權(quán)值之和L（a，b）是節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b的最短電氣距離。在電力網(wǎng)絡(luò)中，不同節(jié)點(diǎn)之間的電氣聯(lián)系所體現(xiàn)的強(qiáng)弱，在很大程度上是由節(jié)點(diǎn)之間電氣距離的數(shù)值大小來(lái)表現(xiàn)的，電氣距離的值越大，代表節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系就越弱；相反，電氣距離越小，則節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系越強(qiáng)。這其中包括典型的極端：當(dāng)節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間沒(méi)有線路使他們完成連接的情況下，形成‘開(kāi)路，此時(shí)他們的電氣距離是無(wú)窮大的；而當(dāng)節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間出現(xiàn)短路的時(shí)候，他們的電氣距離為在數(shù)值上表示為“0”。所以，尋找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)最短電氣距離的過(guò)程，就是找出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間電氣聯(lián)系最強(qiáng)的線路。

二、 最短電氣距離的運(yùn)行方式組合

傳統(tǒng)的整定計(jì)算在廠站論斷組合中具有范圍和連接方法上的局限性，因此，我們?cè)谝胱疃屉娖骶嚯x作為判斷節(jié)點(diǎn)聯(lián)系的強(qiáng)弱，并依據(jù)具體的數(shù)值來(lái)確定廠站連接方式發(fā)生變化后可能出現(xiàn)的定值變化以及變化后產(chǎn)生的影響，判斷是否發(fā)生短路等故障。

1.故障電流計(jì)算的最短電氣距離判斷依據(jù)

在所有線路中，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)或線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)電流的電流值對(duì)保護(hù)的靈敏度有重大的影響，這是整定計(jì)算中重要的故障量計(jì)算。

2.分支系數(shù)計(jì)算的最短電氣距離判斷依據(jù)

在對(duì)整定進(jìn)行保護(hù)時(shí)，為了保證其能具備良好的選擇性，避免發(fā)生越級(jí)動(dòng)作，需要將分支系數(shù)的變化加以考慮。具體情況是分支系數(shù)是由其所配合的支路與相應(yīng)的保護(hù)支路的比值決定的。在系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生改變后，其具體的分支系數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生改變。

具體假設(shè)某一個(gè)系統(tǒng)存在兩條線路L1 和L2 ，兩者保護(hù)與配合關(guān)系如下圖所示，將母線c設(shè)置故障點(diǎn)中，假定故障發(fā)生時(shí)經(jīng)過(guò)保護(hù)電阻R1 的電流為L(zhǎng)1 ，流過(guò)保護(hù)電阻R2 的電流為L(zhǎng)2，可以得出這個(gè)分支的系數(shù)Kf=L1/L2 。

從圖示可以得出，當(dāng)其與母線與其所連接的廠站之間運(yùn)行方式出現(xiàn)變化時(shí)，電流L2在這一過(guò)程中會(huì)受到很大的影響，Kf的具體數(shù)值值也會(huì)隨之發(fā)生變化。在考慮大范圍的連接方式即廠站的運(yùn)行方式發(fā)生變化對(duì)Kf數(shù)值的具體影響時(shí)，可以把電源與母線b之間最短的電氣距離作為變量來(lái)為具體數(shù)值的變化提供判斷依據(jù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文使用帶權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)電力系統(tǒng)展開(kāi)描述，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模式的方法分析了基于最短電氣距離的運(yùn)行方式組合方法。這種方式是針對(duì)實(shí)際生活中，廠長(zhǎng)日益擴(kuò)大導(dǎo)致連接方式發(fā)生改變與復(fù)雜化的具體情況而逐步建立，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)運(yùn)行組合方式的局限性，進(jìn)而提高了具體設(shè)置保護(hù)定值的科學(xué)性與合理性。

參考文獻(xiàn)：

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