基于最短电气距离的运行方式组合方法

汪勇　李小红

在复杂理论中，运用带全网络模型对大型电力系统进行描述的同时，选择模型上节点之间的最短距离来对电气联系强弱进行描述。在这种组合及运行方式中，电子联系的强弱为故障电流具体数值与分值数据的计算提供了判断依据，并且在这种模式的基础上找出系统内部相关故障电流数值与分值系数大于某个阈值的厂站，通过将其纳入到方式组合之中，达到优化运行方式与组合方式的目的。

在电力系统的发展过程中，其规模的日益扩大导致系统内部的接线处理逐步呈现复杂化状态，而旧模式的整定计算仅仅依据对侧线路或者背侧母线的轮段组合取得的单一定值来确定厂站的阈值。为进一步满足整体与系统各部分的阈值计算要求，大范围纳入系统原件并根据电气联系的强弱来确定厂站的分值数据，需要将最短电气距离的运行方式组合方法展开具体分析。

由于厂站接线处理方式的转变定值数据产生了深刻的影响，运用电源级别表证整体线路的供电情况的方式总体来说比较繁琐，且实用性不强；在以灵敏度系数为依据进行旁端参与的方式组合中，利用电网的节点阻抗矩阵方法虽然降低了计算过程的复杂性，但因为其在判断的过程中利用故障节点来代替流入故障电路中的电流，在一定程度上降低了判断的准确性；而利用耦合系数判断参与组合的支路的组合方式则没有考虑到厂站接线模式的变化对定值数据的影响。

一、带权电力网络与节点间的最短电气距离

1.带权电力网络

电气节点和节点之间形成的边组构成一个复杂的网络系统，对这个网络系统进行整合，就形成所谓的电子系统，在这个系统中，节点是系统中的元素，其中节点与节点之间构成的边是元素之间相互作用的产物。将系统中的每一个边赋予权值，形成带权网络。通过对带权网络的描述可以确定节点之间联系的强弱，进而可以在这个基础上表现复杂网络的构建。我们根据电力网络的特点，做出以下假设：

将线路具体的阻抗参数X 1作为与之相对应的边L的权值。在将变电站、发电机和各负荷分别看作网络节点的基础上，把变压器和输电线则看作电力网络的边。合并电子系统中同杆并架的双回或者多回输线路，将其以边的形式赋予其“等值过后的线路电阻值”的权值。

2.节点之间的最短电气距离

假设P为带权图G里面节点a和节点b之间所有的连同路径中最短的一条，则我们可以把P称为节点a与节点b之间的最短路径，假设L是最短路径中P经过的所有弧权值之和，则我们将L称为节点a与节点b之间的最短距离。在有权网络中，任意两个节点之间所有路径经过的所有弧的权值之和最小的路径L，称为节点之间的最短路径，路径L的权值之和L（a，b）是节点a与节点b的最短电气距离。在电力网络中，不同节点之间的电气联系所体现的强弱，在很大程度上是由节点之间电气距离的数值大小来表现的，电气距离的值越大，代表节点的联系就越弱；相反，电气距离越小，则节点之间的联系越强。这其中包括典型的极端：当节点a和节点b之间没有线路使他们完成连接的情况下，形成‘开路，此时他们的电气距离是无穷大的；而当节点a和节点b之间出现短路的时候，他们的电气距离为在数值上表示为“0”。所以，寻找两个节点最短电气距离的过程，就是找出两个节点之间电气联系最强的线路。

二、 最短电气距离的运行方式组合

传统的整定计算在厂站论断组合中具有范围和连接方法上的局限性，因此，我们在引入最短电器距离作为判断节点联系的强弱，并依据具体的数值来确定厂站连接方式发生变化后可能出现的定值变化以及变化后产生的影响，判断是否发生短路等故障。

1.故障电流计算的最短电气距离判断依据

在所有线路中，当某一节点或线路发生故障时，保护电流的电流值对保护的灵敏度有重大的影响，这是整定计算中重要的故障量计算。

2.分支系数计算的最短电气距离判断依据

在对整定进行保护时，为了保证其能具备良好的选择性，避免发生越级动作，需要将分支系数的变化加以考虑。具体情况是分支系数是由其所配合的支路与相应的保护支路的比值决定的。在系统的运行方式发生改变后，其具体的分支系数也会随之发生改变。

具体假设某一个系统存在两条线路L1 和L2 ，两者保护与配合关系如下图所示，将母线c设置故障点中，假定故障发生时经过保护电阻R1 的电流为L1 ，流过保护电阻R2 的电流为L2，可以得出这个分支的系数Kf=L1/L2 。

从图示可以得出，当其与母线与其所连接的厂站之间运行方式出现变化时，电流L2在这一过程中会受到很大的影响，Kf的具体数值值也会随之发生变化。在考虑大范围的连接方式即厂站的运行方式发生变化对Kf数值的具体影响时，可以把电源与母线b之间最短的电气距离作为变量来为具体数值的变化提供判断依据。

三、结束语

本文使用带权网络模型对电力系统展开描述，通过建立数学模式的方法分析了基于最短电气距离的运行方式组合方法。这种方式是针对实际生活中，厂长日益扩大导致连接方式发生改变与复杂化的具体情况而逐步建立，弥补了传统运行组合方式的局限性，进而提高了具体设置保护定值的科学性与合理性。

参考文献：

[1]张更礼.基于最短电气距离的运行方式组合方法[J].电子世界.2014，（04）.

[2]刘彦涵.基于最短电气距离的运行方式组合方法及应用[J].电子制作.2014.（13）.