(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211269920.4 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 国网重庆市电力公司电力科 学研究 院 地址 401123 重庆市渝北区北部新区黄山 大道中段80号办公 综合楼 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 胡利宁　朱晟毅　陈咏涛　方辉　 张先树　牟凡　周敬森　向红吉　 余亚南　文钟谊　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 阳佑虹 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 9/06(2006.01) (54)发明名称 一种110千伏电压等级合环换电的电网运行 风险评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种110千伏电压等级合环换 电的电网运行风险评估 方法， 涉及电网安全 稳定 性分析技术领域。 本发明包括步骤1： 针对合环换 电存在的问题及条件进行合环换电影响因素分 析； 步骤2： 针对电网一二次设备状态及电网运行 状态， 对合环换电过程进行定量分析； 步骤3： 根 据步骤1和步骤2得出合环风险评估指标， 形成风 险评估机制， 对110千伏电压等级合环换电操作 进行进行风险评估。 本发明可以较为全面地分析 合环操作对电网产生的影响及其可行性， 对110 千伏短时合环换电形成的500千伏跨片区电磁环 网的安全性进行全面的风险评估， 便于科学指导 合环换电操作， 本发明适用性强， 可靠性高。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115545508 A 2022.12.30 CN 115545508 A 1.一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤1： 针对合环换电存在的问题及条件进行合环换电影响因素分析； 具体的， 通过经验模态分解法对合环过程的 电气量变化曲线进行分解分析， 全面直观 了解电气量构成， 将不同频率下 的分解图与合环前后的实际现象进行比对， 直观确定合环 对电网在不同频率下的影响大小， 定性分析造成此现象的客观影响因素及主观影响因素； 步骤2： 针对电网一二 次设备状态及电网运行状态， 定量分析合环操作后电网状态变化 过程； 具体包括合环过程中电网的暂态计算分析及稳态计算分析， 暂态计算主要分析合环换 电操作对电网电压稳定及功角稳定的影响， 判断电网是否产生高频振荡； 稳态计算主要分 析合环前后电网潮流 转移情况及电网短路电流越限情况； 步骤3： 根据 步骤1和步骤2得出合环风险评估指标， 形成风险评估机制， 对110千伏电压 等级合环换电操作进行进行风险评估。 2.根据权利要求1所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述步骤1中， 经验模态分解法将输入信号分解为M个本征模函数IMFm(n)和一个残差 resM(n)组成， 具体表示 为下列公式： 其中I(n)表示输入信号， IMFm(n)表示Mth的本征模函数， resM(n)表示残差 。 3.根据权利要求2所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述步骤1 中， 直观定性分析合环操作对电网在不同频率下的影响并整理归纳合 环操作的影响因素来源， 总结为 客观影响因素及主观影响因素两 部分； 客观影响因素： 一是合环线路所属电网分区不同的影响； 二是合环两侧线路所带负荷 及负荷类型不同的影响， 即阻抗角差异； 三是电源点到合环点供电路径的相关变压器阻抗 的影响； 四是电源点到合环点供电路径的相关变压器所 带负荷的影响； 主观影响因素： 合环操作 前通常进行的离线计算所用数据包与合环时的电网的实际运 行状态不相符； 此外， 合环计算对负荷及电力系统的等值方法不同， 也会导致合环计算结果 出现一定偏差， 影响合环操作风险评估的准确性。 4.根据权利要求1所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述步骤3中， 合环 风险评估指标包括潮流分布变化指标、 安全风险指标、 电网冲 击风险指标以及短路电流 风险指标。 5.根据权利要求4所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述 步骤3中， 潮流分布变化指标 具体为： 以合环后潮流转移比η1评估合环前后合环点附近重点线路潮流分布变化程度， 潮流转 移比η1的具体公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115545508 A 2式中， PL′、 PL分别为合环前后线路L潮流， |η1|越大， 说明合环对线路L的影响越大， 若η1 为正， 则线路L存在过 载风险， 若 η1为负， 则线路L轻 载。 6.根据权利要求4所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述 步骤3中， 安全风险指标即： 以合环后故障情况下潮流转移比η2评估合环后， 重要线路发生N ‑1故障时， 合环点附近 线路潮流分布变化 程度， 故障情况 下潮流转移比η2的具体公式为： 式中， PL″为合环后重要线路发生故障时线路L的潮流、 PL分别为合环前线路L潮流， 若η2 为正， 则线路L存在过载风险， 若 η1为负， 则线路L轻载， η2越大， 说明线路L对供电区域的支撑 效果明显 。 7.根据权利要求4所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述 步骤3中， 电网冲击风险指标即： 将冲击电流持续 时间与冲击电流峰值作为冲击电流风险指标， 合环过程中应保证继电 保护装置不发生 误动作， 冲击电流持续时间： tcx<tbh    (5) 冲击电流峰值： Imax<Ibh    (6) 式中， tcx为模拟冲击电流持续时间， tbh为保护动作延时； Imax为冲击电流峰值， Ibh为保 护定值。 8.根据权利要求4所述的一种110千伏电压等级合环换电的电网运行风险评估方法， 其 特征在于， 所述 步骤3中， 短路电流 风险指标即： 合环运行时系统短路， 阻抗降低， 导致发生故障时短路电流增大， 将短路电流是否超过 开关遮断容 量作为短路电流评估指标， 公式为： Idl<Izd     (7) 式中， Idl为电网变压器或线路最大短路电流 值， Izd为开关遮断容 量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115545508 A 3