一種變電站仿真潮流計算方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種變電站仿真潮流計算方法，屬于電力系統運行與控制技術領域。
【背景技術】
[0002] 變電站監控系統測試、驗收過程中，需要潮流數據檢驗畫面刷新、組態、數據統計 等功能，通常有兩種測試方法。第一種方法是通過測試儀給測控裝置接入電壓、電流模擬 量；當裝置較多時，需要逐個裝置接線，調試工作量大；其次，每次只能給其中的幾個裝置 接入模擬量，不能同時檢測全站的遙測數據刷新情況；第二種方法是通過模擬設備與監控 系統通訊，上送電壓、電流、功率等數據，但運種方法所產生的潮流數據往往是隨機數，數據 間無關聯性，數據變化隨機性較大，不符合變電站運行過程中的潮流數據特征，無法全面的 校驗變電站監控系統的功能。
[0003] 潮流數據也是變電站仿真培訓系統中必不可少的一部分，符合變電站運行特征的 潮流數據能逼真的模擬變電站潮流變化場景，增強培訓效果；培訓過程中的斷路器操作、故 障后保護動作等開關變位后的潮流相應隨之改變，運都需要有依據接線形式和運行方式變 化而動態的潮流計算。
[0004] 目前的潮流計算是面向電網的潮流計算，需要電網的拓撲結構和各線路的阻抗參 數，計算過程中將變電站看作電網中的一個節點，計算出的潮流數據都是電網節點的潮流 數據。而變電站內的潮流計算可W看作是零阻抗的潮流計算，變電站線路眾多，運行方式多 變，現有面向電網的潮流計算方法無法滿足站內潮流計算要求。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種變電站仿真潮流計算方法，W實現對變電站內仿真潮流 的計算。
[0006] 本發明為解決上述技術問題提供了一種變電站仿真潮流計算方法，該計算方法包 括W下步驟：
[0007] 1)獲取變電站內一次設備信息和一次設備拓撲連接關系；
[0008] 2)根據一次設備拓撲連接關系和開關狀態生成拓撲島信息；
[0009] 3)W功率平衡為基礎，建立功率平衡表達式，結合拓撲島內電源線路功率值、負荷 線路負荷比例和潮流方向計算各線路的有功功率、無功功率、功率因素，結合拓撲島所處的 電壓等級計算相電流；
[0010]4)在開關變位后或電源線路潮流改變時重復步驟1)-3)，對變電站的潮流進行重 新計算。
[0011] 所述拓撲島指相連接的一次設備集合，拓撲島中W母線為中屯、，將母線看作各線 路連接節點，對于母線并列運行方式，母聯開關所連接的母線合并成一個節點；對于母線分 列運行方式，母聯開關所連接的母線各自作為獨立的節點。
[0012] 所述步驟3)的潮流計算過程中，當主變并列運行時，主變間的功率按照主變容量 比例分配；當主變分列運行時，各自獨立計算。
[0013] 所述步驟3)的潮流計算過程中，對于變壓器，功率損耗認為為0,主變各側功率滿 足功率平衡要求；對于雙繞組變壓器，主變一側的功率計算完成后，另一側功率值設置為已 計算側的功率值，符號相反；對于=繞組變壓器，計算完兩側的功率后，根據功率平衡計算 第=側的功率。
[0014] 所述步驟3)的潮流計算過程中，母聯處于合位時，通過計算母聯所連接的其中一 段母線上的線路功率和計算母聯斷路器的功率；對于3/2接線，每串上的斷路器電流按照 基爾霍夫電流定律計算。
[0015] 所述步驟1)中一次設備拓撲連接關系是通過圖形組態工具生成的一次設備拓撲 信息，每條拓撲信息是一個節點信息，包括該節點所連接的一次設備ID和端子號。
[0016] 所述步驟1)中的一次設備信息包括一次設備ID號、一次設備類型和一次設備關 聯的潮流數據。
[0017] 本發明的有益效果是：本發明首先讀取變電站內一次設備信息和拓撲關系信息， 然后根據一次設備信息和拓撲關系生成拓撲島信息；最后根據功率平衡計算拓撲島內一次 設備的潮流數據。本發明通過識別母線的接線方式與運行方式，根據變電站的拓撲連接關 系，在每個拓撲島內根據功率平衡計算島內的各線路的功率、功率因素、相電流；對于母聯 運行、主變并列運行等運行方式下的潮流也做了相應計算，符合變電站潮流數據特征，為變 電站監控系統或仿真培訓系統提供了潮流數據。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明變電站仿真潮流計算方法的總體流程圖；
[0019] 圖2是潮流計算模塊的實現流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0021] 1.讀取一次設備信息，對不同類型的設備根據其特征讀取相關信息.
[0022] 一次設備信息包括設備ID號、設備類型、設備關聯的潮流數據；設備類型指不同 連接方式下的開關類型、刀閩類型，能夠反應接線特征。例如：對于雙母線接線形式，隔離刀 閩類型包括出線側刀閩、I母隔離刀閩，II母隔離刀閩；對于斷路器分為普通斷路器、母聯 斷路器，3/2接線I母斷路器，3/2接線聯絡斷路器，3/2接線II母斷路器等；一次設備信息 用于不同接線形式和運行方式的自動識別和計算。一次設備信息由建模工具完成，存儲于 數據庫中。
[0023] 2.讀取全站一次設備拓撲關系信息。
[0024] 一次設備拓撲連接關系是通過圖形組態工具生成的一次設備拓撲數據信息，每 條拓撲信息是一個節點信息，包括該節點所連接的一次設備ID號和端子號。 陽0巧]3.根據一次設備信息和拓撲關系生成拓撲島信息。
[00%] 拓撲島指相連接的一次設備集合，拓撲島中W母線為中屯、，將母線看作各線路 (包括主變一側）連接節點，對于母線并列運行（母聯開關處于合位）方式，母聯開關所連 接的母線合并成一個節點；對于母線分列運行（母聯開關處于分位）方式，母聯開關所連接 的母線各自作為獨立的節點。每個拓撲島是W母線為連接節點的各線路的集合，各線路的 開關均處于合位。對于有母聯斷路器的母線，如果母聯斷路器處于合位，與母聯斷路器連接 的母線合并成一條母線；母聯斷路器處于分位，各母線獨立計算；對于斷路器處于分位的 線路，該線路的潮流數據中除電壓外均為0。
[0027] 3.根據功率平衡計算拓撲島內的潮流數據。
[0028] 拓撲島內潮流計算W功率平衡為基礎，建立功率平衡表達式，結合拓撲島內的已 知條件（電源線路功率值、負荷線路負荷比例和潮流方向）計算各線路的有功功率、無功功 率、功率因素；結合拓撲島所處的電壓等級可W計算相電流。
[0029] 在進行潮流計算