Xi’anJiaotongUniversity優(yōu)化重合閘時間，提高輸電能力2006年03月25日張保會

Xi’anJiaotongUniversity主要內(nèi)容

課題研究目的及意義最優(yōu)重合閘時間的定性分析最優(yōu)重合閘時間的定量分析最優(yōu)重合閘時間的實現(xiàn)在線實時捕捉離線整定計算最優(yōu)重合閘時間的效益驗證結(jié)語Xi’anJiaotongUniversity目的及意義傳統(tǒng)重合閘不足之處

存在的問題：

1不區(qū)分故障是瞬時性的還是永久性的若重合于永久故障，系統(tǒng)將再次遭受故障沖擊，可能較大幅度的搖擺進入新的穩(wěn)定運行狀態(tài)，也可能搖擺后失去穩(wěn)定。為了防止重合于永久故障造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，在《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》中規(guī)定：單相永久性故障重合不成功時不允許造成穩(wěn)定破壞。就必須得限制正常方式下傳輸線路的輸電容量，以致使得某些發(fā)電廠“窩電”或“棄水”。

Xi’anJiaotongUniversity目的及意義2

重合閘時間是固定的，不能隨故障條件而變化傳統(tǒng)重合閘不足之處

傳統(tǒng)重合閘時間的整定，以保證對瞬時性故障能重合成功，對永久故障能跳開為原則，取一個最小間歇時間為重合閘時間，一般為0.5s左右。事實證明，這個最小重合閘時間對系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定不一定有利，可能有害。選取較優(yōu)的重合閘時間，可以提高抗御重合于永久性故障的能力。

東北電網(wǎng)中由水豐向丹東送電的水東線，在水豐廠出口發(fā)生單相永久性接地故障，當(dāng)重合閘時間為1.4s時，即使水豐四臺100MW機組只發(fā)360MW，仍需重合后連切一臺機組才能保持穩(wěn)定；而當(dāng)重合閘時間改為1.1s(尚非最佳重合時間)時，水豐廠發(fā)電增加到380MW，無需切機就能保持系統(tǒng)穩(wěn)定。可見選取較佳重合閘時間效果是顯著的。目的及意義3最小重合時間1）在斷路器跳閘后，故障點的電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強度需要的時間；2）在斷路器動作跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強度的恢復(fù)以及消弧室重新充滿油、氣需要的時間；同時其操作機構(gòu)恢復(fù)原狀準備好再次動作需要的時間。3）雙側(cè)電源線路兩側(cè)繼電保護跳閘的時間差等因素確定。4）如果重合閘是利用繼電保護跳閘出口起動，其動作時限還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時間。

根據(jù)我國一些電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，重合閘的最小時間為0.3-0.4秒。

目的及意義最佳重合時間在保證瞬時故障能夠重合成功、永久性故障能夠再次跳開的前提下，大于最小重合時間的一個時間。在最佳時間重合短路器，可以使重合成功（瞬時故障）后或故障再次切除（永久故障）后的系統(tǒng)搖擺幅度最小。最佳重合時間重合短路器工作條件恢復(fù)更好、故障點絕緣恢復(fù)更充分。Xi’anJiaotongUniversity目的及意義優(yōu)化重合閘時間的意義在相同的網(wǎng)絡(luò)件下，不需要增加任何一次設(shè)備，不改變?nèi)魏味卧O(shè)備，優(yōu)化重合閘時間，就可提高輸電線路的傳輸能力。選取較佳的重合閘時機，利用發(fā)電機存儲的減速能量，部分抵消重合于故障時的加速能量，使得系統(tǒng)在最后一次網(wǎng)絡(luò)操作后的暫態(tài)能量最小，減小系統(tǒng)搖擺幅度,進而提高相同傳輸功率條件下的暫態(tài)穩(wěn)定裕度。

最佳重合時間的應(yīng)用價值Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時間的定性分析最小重合閘時間

對于聯(lián)系薄弱、依靠重合閘成功才能維持首擺穩(wěn)定的系統(tǒng)，瞬時故障切除后重合時間越短、兩側(cè)功角擺開越小，重合越快越有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，因此，這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，重合閘應(yīng)越快越好，應(yīng)按照最小重合時間重合。在《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》中規(guī)定：單相永久性故障重合不成功時不允許造成穩(wěn)定破壞，因而這種情況是極少數(shù)的，這一點在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時就已經(jīng)得到了保證。

所以研究阻尼系統(tǒng)搖擺的最佳重合時間具有現(xiàn)實意義。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時間的定性分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型

以重合閘的最后一次操作時刻為t=0+，系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點作為狀態(tài)空間的原點,電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的經(jīng)典模型為：式中，Mi

為第號機的慣性常數(shù)，PTi

為機械輸入功率，Pei為輸出功率。對于擾動前、擾動期間、擾動清除后的電力系統(tǒng)為方程(1)的分段函數(shù)，重合閘后系統(tǒng)的同步穩(wěn)定性就是方程(1)解的穩(wěn)定性。(1)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時間的定性分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型

根據(jù)Lyapnov直接法理論，方程(1)其解的穩(wěn)定性與初值狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)初值落于穩(wěn)定域內(nèi)時，系統(tǒng)的是穩(wěn)定的。方程(1)的初值為重合閘最后一次操作完成時刻，各發(fā)電機的角度、角速度與新的穩(wěn)定平衡點之間的偏差。理想的情況是初值為零，即角度、角速度過穩(wěn)定平衡點的時刻，完成最后一次操作，系統(tǒng)將會無搖擺地進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。然而這是不可能的，實際重合閘最后一次操作的最佳時刻是距離新的穩(wěn)定平衡點最近的時刻，即：(2)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的定性分分析瞬時性故障最最優(yōu)重合時間間瞬時性故障最最佳重合條件件：瞬時性故障時時，網(wǎng)絡(luò)最后后一次操作就就是重合閘成成功，新的穩(wěn)穩(wěn)定運行平衡衡點就在故障障前運行點附附近，且無論論機組在加速速還是在減速速過程中,因因而最佳重合合條件強調(diào)(2)式中的的第一式：(3)因此，整定的的瞬時性故障障的最佳重合合閘時刻一般般發(fā)生在擾動動結(jié)束后系統(tǒng)統(tǒng)的回擺過程程中，離故障障前運行點最最近的時刻。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的定性分分析永久性故障最最優(yōu)重合時間間永久性故障最最佳重合條件件：永久性故障時時，網(wǎng)絡(luò)最后后一次操作是是重合閘失敗敗后斷路器的的再次跳開，，新的穩(wěn)定運運行平衡點是是故障切除后后系統(tǒng)的穩(wěn)定定運行點。當(dāng)當(dāng)斷路器再次次跳開時刻滿滿足最佳重合合條件方程(2)時，系系統(tǒng)的搖擺最最小。重合于永久故故障，無疑對對電力設(shè)備有有不良影響，，因而第二次次故障切除仍仍然是越快越越好，這個故故障的切除時時間由斷路器器再次跳閘滅滅弧所確定。。然而，故障障的再切除時時間取決于保保護再跳閘時時間，一般為為0.1秒。。因此，優(yōu)化化最后一次跳跳閘時間變成成了選擇較優(yōu)優(yōu)的重合時間間。合適的重重合時間使得得故障第二次次切除后搖擺擺迅速平息；；不合適的重重合時機使得得故障的第二二次作用與第第一次的作用用疊加，使系系統(tǒng)失去穩(wěn)定定。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的定性分分析永久性故障最最優(yōu)重合時間間1不合適的重合合時間，重合合于永久故障障失步(a)(b)Fig.1重重合于永久久故障失步(a)功角角曲線(b)相平面面故障，故故障切除除，達達處處加速速面積A1＝B1減速面積?；財[到處處，，減速面積B1＝加速面積C1處重合，再沿沿P1運行，在處處再再次切除，此此時的加速面面積C1＋A1>P2曲線剩余的減減速面積，導(dǎo)導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)穩(wěn)。單機無限大母母線系統(tǒng)重合合于永久故障障失步過程說說明：Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的定性分分析永久性故障最最優(yōu)重合時間間2最優(yōu)的重合時時間，阻尼系系統(tǒng)搖擺(a)(b)Fig.2最最優(yōu)重合阻阻尼系統(tǒng)搖擺擺(a)功角角曲線(b)相平面面最優(yōu)時間重合合，將阻尼系系統(tǒng)搖擺過程程說明：故障條件不變變，保護切除除第二次故障障時間不變。。第二個搖擺周周期中，當(dāng)機機組回擺減速速在最大值前前處處(紅點)重重合，加速功功率的作用使使機組的加速速度為正，角角速度由負最最大值開始減減小。在處處再次切切除，角速度度、角加速度度接近于0，，系統(tǒng)穩(wěn)定。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的定性分分析永久性故障最最優(yōu)重合時間間因此，對于于永久性故故障，在最最優(yōu)時間重重合，希望望第二次故故障沖擊所所產(chǎn)生的機機組加速能能量，抵消消發(fā)電機在在回擺時攜攜帶的減速速能量，并并希望故障障切除后機機組的不平平衡功率越越小越好。?；诖耍烙谰眯怨收险献罴阎睾虾蠒r機為：：角度達到到最大值并并開始減小小，角速度度為負并在在達到負最最大值之前前。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析單機無限大大系統(tǒng)最優(yōu)優(yōu)重合條件件暫態(tài)能量函函數(shù)(TEF)法是是分析電力力系統(tǒng)穩(wěn)定定的一種比比較成熟的的方法。暫暫態(tài)能量值值可以描述述一個自治治系統(tǒng)在最最后一次網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作完完成后系統(tǒng)統(tǒng)振蕩的激激烈程度，，其值越大大，表明系系統(tǒng)的振蕩蕩越嚴重，，當(dāng)暫態(tài)能能量值超過過系統(tǒng)所能能吸收的臨臨界能量時時，系統(tǒng)表表現(xiàn)為不穩(wěn)穩(wěn)定。以單機無限限大母線系系統(tǒng)為例，，進行基于于暫態(tài)能量量函數(shù)的最最優(yōu)重合時時間的定量量分析：Fig.3單機無無限大母線線系統(tǒng)暫態(tài)能量函函數(shù)法Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析暫態(tài)能量函函數(shù)法忽略阻尼，，發(fā)電機采采用經(jīng)典模模型，轉(zhuǎn)子子運動方程程：用乘乘以第一一式兩端并并積分，得得到：整理后可得得：(4)(5)(6)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析暫態(tài)能量函函數(shù)法(6)式中中，左端為為t時刻系系統(tǒng)的動能能和位能之之和，右端端為tc時刻的動能能與位能之之和，表明明系統(tǒng)在故故障階段積積蓄的暫態(tài)態(tài)能量，在在t>tc時是維持不不變的。因此，事故故后階段任任意時刻系系統(tǒng)的總能能量可表示示為：(7)位能函數(shù)在在有有一最小小值以及在在和和有有兩個局局部最大值值，通常取取較小者作作為系統(tǒng)所所能吸收的的最大能量量Vmax：：減速失步步臨界點，，：：加速速失步臨界界點，：：穩(wěn)定平平衡點(8)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析暫態(tài)能量函函數(shù)法網(wǎng)絡(luò)最后一一次操作完完成后，系系統(tǒng)是一個個自治系統(tǒng)統(tǒng)，能量保保持不變：：要使系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定，則系系統(tǒng)在完成成最后一次次操作后的的能量必小小于系統(tǒng)可可能吸收的的最大能量量，即：(9)(10)網(wǎng)絡(luò)最后一一次操作后后的系統(tǒng)，，若功角大大小表示搖搖擺的穩(wěn)定定裕度，則則暫態(tài)能量量Vth越小，功角角搖擺的幅幅度越小。。在Vth最小時完成成操作，所所對應(yīng)的時時刻就是最最優(yōu)操作時時刻，即(11)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析瞬時故障的的最佳重合合條件瞬時性故障障時，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)最后一次次操作就是是重合閘成成功。令重重合閘時刻刻對應(yīng)的時時間、角度度、角速度度分別為：：、、、，，則則最佳重合合條件：不難求得取取極小小值的條件件為：或者式中P0系統(tǒng)正常運運行功率(12)(13)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析永久性故障障的最佳重重合條件重合于永久久性故障時時，網(wǎng)絡(luò)的的最后一次次操作是重重合后保護護再次跳開開斷路器。。類似于瞬瞬時故障，，若最佳跳跳開時刻為為，，則則永久性故故障最后一一次網(wǎng)絡(luò)操操作最優(yōu)的的條件為：：式中P1故障切除后后系統(tǒng)功率率(14)然而，故障障的再切除除時間由保保護及斷路路器跳開時時間決定，，一般為0.1s左左右，更有有意義的是是尋找滿足足上式的重重合時間，，令則(15)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析永久性故障障的最佳重重合條件設(shè)重合前網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)態(tài)能量：(16)由14、15、16式式整理得：：(17)近似估計：：當(dāng)取取負最大大知，取取正正時，第二二項對應(yīng)的的動能與第第四項對應(yīng)應(yīng)的位能均均為負值，，此時重合合于永久性性故障上不不僅不會增增加系統(tǒng)的的暫態(tài)能量量，反而可可以使暫態(tài)態(tài)能量小于于第一次故故障沖擊產(chǎn)產(chǎn)生的C1，阻尼系統(tǒng)統(tǒng)的搖擺。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析多機系統(tǒng)最最優(yōu)重合的的條件發(fā)電機采用用經(jīng)典模型型，負荷用用恒定阻抗抗表示，忽忽略阻尼和和轉(zhuǎn)移電導(dǎo)導(dǎo)時，多機機系統(tǒng)以慣慣性中心為為參考的能能量函數(shù)為為：式中為各發(fā)電機機的穩(wěn)定平平衡點；分分別為為系統(tǒng)慣性性中心的角角度和角速速度；和和分分別為為最后一次次操作完成成后內(nèi)節(jié)點點自電導(dǎo)和和互電納。。(18)最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析全系統(tǒng)的慣慣性中心坐坐標：Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析多機系統(tǒng)最最優(yōu)重合的的條件瞬時性故障障時，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)最后一次次操作就是是重合閘成成功，其最最佳重合時時間滿足的的條件可表表示為：式中，為為重重合閘時刻刻；、、為為重重合前的值值；、、為為重合合后的值。。(19)Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析多機系統(tǒng)最最優(yōu)重合的的條件永久性故障障時，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)最后一次次操作是重重合失敗，，斷路器再再次跳開，，其最佳重重合時間滿滿足的條件件表示為：：min(20)(19)、、(20)式兩式的的解析解均均難以求得得，采用專專門的穩(wěn)定定計算的數(shù)數(shù)值積分計計算程序計計算系統(tǒng)的的暫態(tài)能量量，以確定定最佳的重重合時間。。最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析最優(yōu)重合閘閘時間的定定量分析Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的實實現(xiàn)最佳重合閘閘時間的在在線捕捉最佳重合閘閘：自動捕捉最最后一次操操作的最佳佳時刻－距距離新的穩(wěn)穩(wěn)定平衡點點最近的時時刻，理想想情況是角角度、角速速度過穩(wěn)定定平衡點的的時刻，即即角度最接接近新的穩(wěn)穩(wěn)定平衡點點、角速度度接近零的的時刻。Fig.4重合合閘安裝示示意圖Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的實實現(xiàn)最佳重合閘閘時間的在在線捕捉重合閘的輸輸入量U1,I1,Rm,Xm,Rn,Xn角度、角速速度的計算算:角度、角速速度極值的的預(yù)測Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的實實現(xiàn)最佳重合閘閘時間的在在線捕捉考慮慮到到發(fā)發(fā)出出重重合合命命令令到到斷斷路路器器合合閘閘操操作作完完成成的的延延時時tB，利利用用式式預(yù)測測實實測測點點k后后tB時點點P的的角角度度和和角角速速度度。。當(dāng)當(dāng)預(yù)預(yù)測測值值滿滿足足時，，永永久久故故障障重重合合。。瞬時時故故障障重重合合；；當(dāng)當(dāng)預(yù)預(yù)測測值值滿滿足足Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)優(yōu)重重合合閘閘時時間間的的實實現(xiàn)現(xiàn)最佳佳重重合合閘閘時時間間的的在在線線捕捕捉捉評價價：：將將網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)等等效效為為重重合合線線路路兩兩側(cè)側(cè)的的兩兩個個系系統(tǒng)統(tǒng)以以及及它它們們之之間間的的等等值值聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)線線，，采采用用發(fā)發(fā)送送功功率率端端單單端端測測量量信信息息，，結(jié)結(jié)合合瞬瞬時時與與永永久久故故障障判判定定對對送送受受端端明明確確的的線線路路不不失失為為一一種種簡簡單單易易行行的的在在線線算算法法。。但是是它它所所用用到到的的大大量量離離線線等等值值運運算算，，將將會會對對潮潮流流及及結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)經(jīng)經(jīng)常常改改變變的的系系統(tǒng)統(tǒng)造造成成較較大大誤誤差差?！，F(xiàn)場場應(yīng)應(yīng)用用的的重重合合閘閘時時間間元元件件是是簡簡單單的的計計時時元元件件，，只只能能整整定定一一個個固固定定的的時時間間，，因因此此不不能能隨隨故故障障情情況況實實現(xiàn)現(xiàn)最最佳佳時時間間重重合合?！，F(xiàn)現(xiàn)在在一一般般只只能能按按照照對對穩(wěn)穩(wěn)定定性性影影響響最最嚴嚴重重的的故故障障條條件件計計算算并并整整定定最最佳佳重重合合時時間間，，保保證證重重合合于于嚴嚴重重永永久久故故障障時時對對系系統(tǒng)統(tǒng)的的再再次次沖沖擊擊最最小小，，在在其其它它故故障障形形態(tài)態(tài)下下重重合合時時盡盡管管不不是是最最佳佳，，但但可可能能是是次次佳佳，，不不會會是是最最壞壞。。Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)重重合閘閘時間間的實實現(xiàn)最佳重重合閘閘時間間的離離線整整定重合時時刻的的整定定：可以區(qū)區(qū)分瞬瞬時與與永久久故障障時：：永久故故障不不重合合。瞬時故故障：：1考考慮對對系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定定性影影響最最大的的運行行方式式和故故障形形式2按按照最最佳重重合時時間整整定重重合時時間Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)重重合閘閘時間間的實實現(xiàn)最佳重重合閘閘時間間的離離線整整定無法判判別瞬瞬時與與永久久故障障時，，重合合時刻刻的整整定按按照永永久故故障最最佳時時間重合閘閘時間間的整整定應(yīng)應(yīng)按照照最大大送電電方式式下重重合于于永久久故障障的最最佳重重合時時間來來計算算，解解決送送電““卡脖脖子””問題題。如如果故故障是是瞬時時性的的，即即使重重合時時間不不是最最佳的的，重重合后后也只只是影影響到到系統(tǒng)統(tǒng)振蕩蕩幅度度的大大小。。若重重合于于永久久性故故障，，不僅僅不會會造成成系統(tǒng)統(tǒng)失步步反而而使系系統(tǒng)更更穩(wěn)定定。這種整整定原原則屬屬于：：“考考慮電電力系系統(tǒng)可可能出出現(xiàn)的的最壞壞情況況，是是從最最壞處處著眼眼的一一個帶帶有根根本性性的戰(zhàn)戰(zhàn)略措措施””。Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)重重合閘閘時間間的實實現(xiàn)最佳重重合閘閘時間間的離離線整整定優(yōu)化重重合閘閘時間間的計計算方方法利用我我校的的“最最佳重重合閘閘時間間計算算軟件件包””，依依據(jù)潮潮流計計算數(shù)數(shù)據(jù)，，自動動計算算出給給定的的潮流流方式式、故故障條條件下下的最最佳重重合時時間值值。選擇最最嚴重重的潮潮流方方式、、最可可能的的嚴重重故障障，計計算出出最佳佳重合合時間間。按照最最佳重重合時時刻，，軟件件自動動再進進行穩(wěn)穩(wěn)定計計算，，給出出搖擺擺曲線線，察察看系系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性性改善善的效效果。。如果需需要，，軟件件還可可以給給出在在相同同的搖搖擺幅幅度下下，不不同重重合時時間對對應(yīng)的的故障障前聯(lián)聯(lián)絡(luò)線線的傳傳輸功功率，，從而而看出出改變變重合合時間間對提提高傳傳輸能能力的的作用用。Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)重重合閘閘時間間的實實現(xiàn)最佳重重合閘閘時間間的離離線整整定最佳重合時間間的性質(zhì)：電力系統(tǒng)機組組慣性，網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)統(tǒng)運行方式，，故障類型，，故障發(fā)生地地點以及重合合閘操作所導(dǎo)導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)變變化這些因素素對最佳重合合時刻都有影影響：但影響最大的的是整個系統(tǒng)統(tǒng)的等值慣性性。最佳重合時刻刻曲線是連續(xù)續(xù)的，最佳時時刻是重復(fù)出出現(xiàn)的。機組慣性和網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不會會頻繁變動重合閘操作所所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)變化，是計計算中已經(jīng)考考慮仿真表明：系系統(tǒng)運行方式式、故障類型型和故障發(fā)生生地點對最佳佳重合時刻影影響較小最佳重合時刻刻受故障前運運行方式、狀狀態(tài)和故障類類型的影響，，略有變化。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的實現(xiàn)最佳重合閘時時間計算流程程圖Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的實現(xiàn)多機系統(tǒng)最優(yōu)優(yōu)重合時間基于多機系統(tǒng)統(tǒng)暫態(tài)能量函函數(shù)編制的最最佳重合閘時時間計算程序序界面：Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的效益驗驗證算例一算例為西北電電力系統(tǒng)，，共有230條條母線，286條支路，，其主要接線線形式和故障障地點如圖所所示。故障前安南線線的輸送功率率為450MW，炳隴線線的輸送功率率為520MW。下面我們來計計算安南線發(fā)發(fā)生永久性故故障的最佳重重合時刻。Fig.5西西北電網(wǎng)主主要接線圖Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的效益驗驗證暫態(tài)能量曲線線Fig.6計計算最佳時時刻的能量曲曲線根據(jù)前面給出出的步驟，計計算出各個時時刻重合于永永久性故障再再次切除后系系統(tǒng)的暫態(tài)能能量，如圖2所示。由該該圖可見：1.4秒時系系統(tǒng)的暫態(tài)能能量達到其最最小值，所以以最佳重合時時刻為1.4秒。1三相永永久性接地故故障三相重合合閘Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的效益驗驗證提高暫態(tài)穩(wěn)定定裕度Fig.7不不同時刻重重合后系統(tǒng)的的搖擺曲線(安康－關(guān)中中)圖中曲線1為為0.7秒重重合后系統(tǒng)的的振蕩曲線，，該重合時間間是系統(tǒng)目前前采用的重合合時間，曲線線2為1.4秒重合后系系統(tǒng)功角的振振蕩曲線。該圖表明，與與在1.4秒秒重合時相比比，在0.7秒重合系統(tǒng)統(tǒng)的振幅較大大，振蕩較嚴嚴重。由此可可知，采用最佳重合合時間可以阻阻尼系統(tǒng)搖擺擺，提高系統(tǒng)統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定定裕度。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘時時間的效益驗驗證提高提高網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸能力Fig.8改改變運運行方式后不不同時刻重合合系統(tǒng)的搖擺擺曲線(安康康－關(guān)中)當(dāng)提高安南線線的輸送功率率為600MW，炳隴線線的輸送功率率為500MW，這種情情況下在不同同時刻重合于于永久性故障障后系統(tǒng)的振振蕩如圖8所所示。該圖表明：在在0.7秒重重合時系統(tǒng)失失穩(wěn)，而在1.4秒重合合不成功再次次切除后系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定。由此此可知，最優(yōu)重合時間間，可以提高高網(wǎng)絡(luò)的傳輸輸容量30％％。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的效效益驗證提高暫態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定裕度實際系統(tǒng)中中重合閘的的時間可以以按最大運運行方式下下的最佳時時刻來計算算。大量的的仿真計算算表明，對對于同一條條線路，當(dāng)當(dāng)故障類型型和運行方方式改變時時，最佳重重合時刻變變化不大，，在最大運運行方式下下計算出的的最佳時刻刻在其它方方式下也是是較好的重重合時間。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的效效益驗證暫態(tài)能量曲曲線Fig.9計算最最佳時刻的的能量曲線線根據(jù)前面給給出的步驟驟，計算出出各個時刻刻重合于永永久性故障障再次切除除后系統(tǒng)的的暫態(tài)能量量，如圖9所示。由由該圖可見見：0.95秒秒時系統(tǒng)的的暫態(tài)能量量達到其最最小值，所所以最佳重重合時刻為為0.95秒。2單相相永久性接接地故障單單相重合閘閘Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的效效益驗證提高暫態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定裕度Fig.10不同同時刻重合合后系統(tǒng)的的搖擺曲線線(安康－－關(guān)中)該圖表明，，與在0.95秒重重合時相比比，在0.7秒重合合系統(tǒng)的振振幅較大，，振蕩較嚴嚴重。由此此可知，采用最佳重重合時間可可以阻尼系系統(tǒng)搖擺，，提高系統(tǒng)統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定裕度。。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的效效益驗證算例二河北南網(wǎng)的的王段———許營線路路最佳重合合時刻的計計算。目前前該線路的的重合閘時時間為0.7s,若若采用三相相重合閘，，傳輸功率率將存在受受限制問題題。若將王王段—許營營線路的三三相重合閘閘時刻優(yōu)化化為1.65s。仿仿真結(jié)果表表明，優(yōu)化化重合時刻刻后該線路路的輸電能能力可以得得到顯著提提高。Xi’anJiaotongUniversity最優(yōu)重合閘閘時間的效效益驗證提高網(wǎng)絡(luò)傳傳輸能力表1表表明明：：0.7s重重合合條條件件下下，，為為了了保保證證故故障障后后系系統(tǒng)統(tǒng)的的穩(wěn)穩(wěn)定定，，線線路路的的最最大大功功率率只只能能到到達達233.3MW。。在在這這種種情情況況下下，，三三相相永永久久故故障障下下系系統(tǒng)統(tǒng)已已接接近近失失穩(wěn)穩(wěn)。。而而如如果果1.65s重重合合，，則則各各種種故故障障條條件件下下系系統(tǒng)統(tǒng)最最大大功功角角擺擺幅幅僅僅104.740。Xi’’anJiaotongUniversity最優(yōu)優(yōu)重重合合閘閘時時間間的的效效益益驗驗證證提高高網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳傳輸輸能能力力表2表表明明：：1.65s重重合合條條件件下下，，線線路路的的最最大大傳傳輸輸功功率率可可達達293.9MW.在在這這種種情情況況下下，，1.65s重重合合于于各各種種故故障障后后系系統(tǒng)統(tǒng)均均能能保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定。。但但是是，，相相同同初初始始條條件件下下，，若若以以0.7s重重合合，，則則三三相相永永久久短短路路和和兩兩相相永永久久短短路路接接地地后后系系統(tǒng)統(tǒng)均均將將失失去去穩(wěn)穩(wěn)定定。。從以以上上結(jié)結(jié)果果可可知知：：優(yōu)優(yōu)化化重重合合閘閘時時間間，，線線路路的的暫暫態(tài)態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定定極極限限可可以以從從233.3MW提提高高到到293.9MW，，提提高高幅幅度度26.0％％Xi’’anJiaotongUniversity結(jié)論論（1））通通過過微微分分方方程程的的解解與與初初值值的的關(guān)關(guān)系系，，定定性性分分析析了了最最佳佳重重合合時時機機是是存存在在的的，，并并通通過過等等面面積積定定理理直直觀觀地地指指出出了了瞬瞬時時性性故故障障與與永永久久性性故故障障條條件件下下的的最最優(yōu)優(yōu)重重合合時時刻刻：：離離新新的的穩(wěn)穩(wěn)定定平平衡衡點點最最近近的的時時刻刻。。（2））針針對對單單機機無無限限大大母母線線系系統(tǒng)統(tǒng)，，基基于于暫暫態(tài)態(tài)能能量量函函數(shù)數(shù)建建立立了了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操操作作時時刻刻對對電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定定影影響響的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模模型型，，并并證證明明了了，，重重合合閘閘操操作作存存在在最最佳佳時時刻刻，，最最佳佳重重合合時時刻刻的的條條件件是是：：最最后后一一次次操操作作完完成成后后，，對對應(yīng)應(yīng)最最終終網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓拓撲撲下下穩(wěn)穩(wěn)定定平平衡衡點點的的系系統(tǒng)統(tǒng)暫暫態(tài)態(tài)能能量量值值最最小小的的時時刻刻。。Xi’anJiaotongUniversity結(jié)論（3）根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場要求的不不同提出了最最佳重合時間間在線捕捉的的算法及其裝裝置研究的基基本方法，與與最佳重合閘閘離線整定計計算的原則及及其步驟。（4）針對實實際系統(tǒng)的仿仿真表明：在目前不能區(qū)區(qū)分故障是瞬瞬時性還是永永久性的、帶帶有固定延時時的現(xiàn)場重合合閘，按最大大運行方式下下的最嚴重永永久性故障整整定的最佳重重合時間，可可以極大地提提高暫態(tài)穩(wěn)定定裕度，大幅幅度提高網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸能力和和暫穩(wěn)極限，，相對于其他他控制手段，，有較好的經(jīng)經(jīng)濟性。Xi’anJiaotongUniversity謝謝大家再見！9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。08:40:3308:40:3308:4012/24/20228:40:33AM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2208:40:3308:40Dec-2224-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。08:40:3308:40:3308:40Saturday,December24,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2208:40:3308:40:33December24,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。24十十二月20228:40:33上午午08:40:3312月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月228:40上上午12月-2208:40December24,202216、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/248:40:3308:40:3324December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。8:40:33上午8:40上上午08:40:3312月-229、沒有失敗，，只有暫時停