基于虚拟阻抗矩阵和边界节点迁移的在线校核分区方法 a partition method for on-line verification based on virtual impedance matrix and boundary nodes migration.pdfVIP

第37卷第6期 电力系统自动化 V01．37No．6 2013年3月25日 AutomationofElec仃icPower Mar．25，2013 Systems DOI：10．7500／AEPS201204112 基于虚拟阻抗矩阵和边界节点迁移的在线校核分区方法 晋龙兴1，李银红1，石东源1，杨增力2，王友怀2 (1．强电磁工程与新技术国家重点实验室，华中科技大学，湖北省武汉市430074； 2．湖北电力调度控制中心，湖北省武汉市430077) 摘要：继电保护在线校核并行计算的关键是实现电网的最优分区。文中提出了一种基于虚拟阻抗 矩阵和边界节点迁移的电网最优分区方法。利用启发式聚类规则对虚拟阻抗矩阵元素进行节点聚 类，可快速实现电网的初始分区。在此基础上，以并行校核时间最短为目标函数对初始分区的边界 节点进行迁移，保证了分区结果具有较高的并行计算效率。整个分区方法具有近似线性的时间复 杂度，计算速度快。以某省级电网220kV网络为算例，验证了所述方法的正确性和有效性。 关键词：在线校核；并行计算；电网分区；虚拟阻抗矩阵；边界节点迁移 O 引言 为非线性且目标函数并不针对在线校核这一具体问 随着电网结构的日益复杂，规模日益扩大，继电 题，不能直接衡量并行校核计算的效率。 保护离线整定模式的弊端日益突出，保护定值在线 实际电网具有小世界特性L9]，其包含若干个网 校核成为了当前的研究热点[1’3]。在线校核中涉及 络簇。由于各网络簇的规模不一定相同，上述方法 大量的故障计算，其实用化的关键在于提高计算速 取得的分区结果只能在各分区保护数均衡和边界线 度。目前，实现并行校核计算是提高计算速度的重 路最少2项指标中偏重一项。这2项指标均对并行 要研究方向之一。 校核计算效率有显著影响且影响的程度不同。故上 保护定值校核计算分为故障计算和定值灵敏性 述方法得到的分区结果难以保证取得较高的并行校 及选择性校核计算2步，其主要特点为：每一个保护 核计算效率。 的2步计算可独立完成；同一线路上的故障计算结 针对以上不足，本文提出了一种基于虚拟阻抗 果可以为多个保护的校核计算共用。因此，提高并 矩阵和边界节点迁移的电网最优分区方法。该方法 行校核计算效率的关键是实现电网最优分区，即取 通过启发式聚类规则对电网进行初始分区，再以并 得各分区保护数均衡和边界线路最少的分区结果。 行校核时间最短为目标函数对初始分区的边界节点 同时，在线校核过程中电网拓扑结构将发生局部变 进行迁移。整个分区方法不仅具有近似线性的时间 更，若变更幅度较大则需重新优化分区，故分区方法 复杂度，而且可保证取得具有较高并行校核计算效 还必须具有较快的计算速度。 率的分区结果。以某省级电网2