一种精确确定电压暂降凹陷域的算法.pdf

第31卷第4期 电力自动化设备 V01．31No．4 2011年4月 ElectricPowerAutomation 1 固 Equipment Apr．201 一种精确确定电压暂降凹陷域的算法 常学飞，田立军，秦英林 (山东大学电气工程学院，山东济南250061) 摘要：提出一种基于节点阻抗矩阵确定电压暂降凹陷域的算法。根据电压暂降幅值与传输线故障距离的解 析关系式．计算得到各种短路故障情况下各电压限值对应的临界故障点。对任意给定网络参数的电力系统。 可确定各种短路故障情况下不同电压限值对应的电压暂降凹陷域。并在此基础上考虑电压暂降持续时间、 相位跳变等因素。对电压暂降凹陷域进行修正，从而更加精确地确定凹陷域。利用该算法对IEEE39节点 标准测试系统进行凹陷域分析，并与传统故障点法得到的结果进行比较．验证了算法的精确性和实用性。 关键词：短路故障；电压暂降；凹陷域：凹陷域修正 中图分类号：TM712 文献标识码：A 0引言 1 电压暂降解析表达式 电压暂降(voltagesag)是指供电电压均方根值在 电压暂降解析表达式基于节点阻抗矩阵。对于 短时间突然下降到额定值的90％～lO％、典型持续任意给定系统参数的电网．利用节点导纳矩阵求逆法 时间为0．5。30个周期的一种现象。近年来，随着可或支路追加法不难得到正、负、零序节点阻抗矩阵。 编程控制器、调速电机、计算机等对电压暂降敏感设 电力系统等值网络如图1(a)所示，假设厂为短 备的广泛应用．电压暂降已成为电能质量中最为突 路故障点．节点m连接敏感性负荷．即为所关心节 出的问题[I-引。所谓凹陷域是指系统中发生故障引起 点。发生故障时，应用叠加原理可以将系统分解为正 电压暂降．因而使所关心的某一点敏感性负荷不能 常运行和故障分量2个网络。如图1(b)(c)所示。 正常工作的故障点所在区域f4】。电压暂降凹陷域分 析是电压暂降综合评估的前提。为电网设计、规划和 重构提供必要的数据基础。 凹陷域分析属于电压暂降评估的研究范畴．分 析方法现有实测统计法和随机预估法2类(51。实测 统计法：s_8]合理的精确度需要很长的测量周期，且需 要安装监测设备．成本较高。随机预估法有临界距离法 = = == 和故障点法2种常用的方法。但两者都存在局限性。 (a)系统等值网络 临界距离法[9-∞]对辐射型网络简单适用．但不适用于 环网。故障点法c11．．，：较高的精确度需要设置较多的 故障点。计算量也较大．并且对如何合理地设置故障 点数目和位置至今没有统一标准。而且这2种凹陷 域分析方法一般仅考虑电压暂降幅值的影响。 针对上述问题．本文提出一种基于节点阻抗矩阵 = = = 精确确定凹陷域的算法，根据电压暂降幅值对传输 ： = (b)正常运行网络 线故障距离的解析式．计算得到各种短路故障情况下 各电压限值对应的临界故障点．利用解析式的连续 性。克服了故障点法盲目地设置离散故障点的缺陷。 并在此基础上考虑电压暂降持续时间、相位跳变等 特征量的影响．对由电压暂降幅值得到的凹陷域进 行修正．从而更精确地确定凹陷域。