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申请/专利权人：中国南方电网有限责任公司;华中科技大学

摘要：本发明提出一种基于发电机分群及输电线路潮流的断线故障计算方法，涉及电力系统输电线路故障分析的技术领域，通过发生断线故障的输电线路的故障口的注入电流求解出发电机节点电压，然后对发电机进行分群，根据故障前的输电线路潮流设置分群后的发电机电势相位，基于对称分量法建立断线故障求解模型，计算故障口初始电压后带入断线故障求解模型求解故障后的电流情况，有效避免了传统故障计算过程中将节点初始电压置为1导致计算得到故障后各序电流为零的情况发生，可以更准确真实地反映出输电线路断线故障后实际的电流情况，具有实际工程意义。

主权项：1.一种基于发电机分群及输电线路潮流的断线故障计算方法，其特征在于，包括：S1.采集输电线路的参数数据，确定输电线路发生的断线故障类型，基于参数数据形成断线故障后的阻抗矩阵；S2.对于输电线路中任意发电机节点i，从输电线路断线故障端口对应的两个节点的注入电流出发，求解发电机节点i的电压，根据求解的发电机节点i的电压，将全网发电机分群；在仅考虑输电线路参数数据中的电抗值时，忽略电阻值和电导值，阻抗矩阵中的所有元素均为实数，求得的任意发电机节点i的电压仅有正、负之分，根据任意发电机节点i的电压的正负，将全网所有发电机分为A群发电机与B群发电机，其中，节点电压为正的发电机属于A群发电机，节点电压为负的发电机属于B群发电机；S3.根据输电线路发生断线故障前的潮流分布，设置分群后的发电机的电势幅值及分群后发电机的电势相位；S4.根据分群后发电机的电势计算发电机节点i的注入电流及输电线路断线故障端口对应的两节点的初始电压；根据分群后发电机的电势计算发电机节点i的注入电流的表达式为： 其中，表示发电机节点i的节点电压，当节点i对应的发电机为A群发电机时，为1.0∠θ，当节点i对应的发电机为B群发电机时，为1.0∠0°，xi表示节点i的发电机与节点i之间的电抗，表示发电机节点i的注入电流；扩展到任意一个A群发电机及B群发电机中的发电机j，设输电线路断线故障端口对应的两节点分别为节点k及节点m,则节点k及节点m的初始电压分别为： 其中，Uk0表示节点k的初始电压；Um0表示节点m的初始电压；表示发电机j接入的节点的注入电流；Zkj表示节点k与发电机j接入的节点之间的阻抗；Zmj表示节点m与发电机j接入的节点之间的阻抗；S5.由输电线路断线故障端口对应的两节点的初始电压确定输电线路断线故障端口的初始电压；所述由输电线路断线故障端口对应的两节点的初始电压确定输电线路断线故障端口的初始电压的表达式：Uff'0＝Uk0-Um0其中，Uff'0表示输电线路断线故障端口的初始电压；S6.建立断线故障求解模型；所述的断线故障求解模型由输电线路发生的断线故障类型决定，当输电线路发生单相断线故障时，断线故障求解模型为单相断线故障求解模型，当输电线路发生两相断线故障时，断线故障求解模型为两相断线故障求解模型，单相断线故障求解模型或两相断线故障求解模型的建立均基于对称分量法实现，在输电线路的故障端口插入一组不对称电势源，通过对称分量法将该组不对称电势源分解为正序分量、负序分量及零序分量，然后构建正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络，正序分量、负序分量及零序分量分别作用于正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络；正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络的故障端口的电压方程式分别为： 其中，为输电线路断线故障端口的开路电压，与步骤S5所求得的输电线路断线故障端口的初始电压相同；ZFF1为正序等值网络中由故障端口看进去的等值阻抗；ZFF2为负序等值网络中由故障端口看进去的等值阻抗；ZFF0为零序等值网络中由故障端口看进去的等值阻抗；表示故障处的正序电流；表示故障处的负序电流；表示故障处的零序电流；分别表示正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络的故障端口电压；在输电线路发生的断线故障为单相断线时，基于正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络的故障端口的电压方程式及单相断线故障处的边界条件，得到单相断线故障求解模型为： 在电线路发生的断线故障为两相断线时，基于正序等值网络、负序等值网络及零序等值网络的故障端口的电压方程式及两相断线故障处的边界条件，得到两相断线故障求解模型为： S7.将S5得到的输电线路断线故障端口的初始电压带入断线故障求解模型，得到输电线路发生断线故障后故障处的电流情况，包括：将S5得到的输电线路断线故障端口的初始电压带入单相断线故障求解模型，得到输电线路发生单相断线故障时故障处的正序电流负序电流及零序电流将S5得到的输电线路断线故障端口的初始电压带入两相断线故障求解模型，得到输电线路发生两相断线故障时故障处相等的正序电流负序电流及零序电流

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百度查询： 中国南方电网有限责任公司 华中科技大学 基于发电机分群及输电线路潮流的断线故障计算方法