配電系統(tǒng)安全域的數(shù)學(xué)定義與存在性證明

李海洋 侯雅雅

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽(yáng)473000）

1 概述

智能電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化配電系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等為基礎(chǔ)設(shè)施提供更好的條件，也將帶來更大的安全要求和效率挑戰(zhàn)。在一個(gè)方面中（一方面），饋線自動(dòng)化，使得通過中壓靈活的網(wǎng)絡(luò)安全分析傳遞的負(fù)載考慮很多復(fù)雜的約束接觸下級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線的容量，開關(guān)設(shè)置，工作頻率等;另一方面，分布式發(fā)電等新元素融入很大的隨機(jī)性和不可控的，使監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)絡(luò)的安全性是比較復(fù)雜的。近年來，一些學(xué)者嘗試“場(chǎng)”的方法應(yīng)用到分銷網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步發(fā)展DSSR 模型，導(dǎo)出超平面結(jié)構(gòu)方程為DSSR 邊界，用于計(jì)算主變和饋線的N-1 安全環(huán)境約束，通過實(shí)例總結(jié)了DSSR 邊界的拓?fù)潢P(guān)系性質(zhì)。同時(shí)，配電網(wǎng)可以最大影響供電企業(yè)能力也成為我們一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)，其定義為N-1 安全行為準(zhǔn)則下的配電網(wǎng)的最大價(jià)值負(fù)荷以及供應(yīng)服務(wù)能力，其實(shí)質(zhì)是DSSR 邊界最高的效率是一個(gè)重要的工作點(diǎn)。TSC 和DSSR 為我們國(guó)家的未來設(shè)計(jì)和電力生產(chǎn)運(yùn)行和有效的信息安全計(jì)劃的過程提供了一種新的方法，但一些基本的教育問題，在經(jīng)濟(jì)分析中還未得到解決。

2 配電系統(tǒng)安全分析

狀態(tài)發(fā)展空間的元素是一個(gè)特征向量, 它是一組學(xué)生能夠唯一描述信息系統(tǒng)進(jìn)行安全性的最小狀態(tài)變量。這個(gè)向量被稱為管理工作點(diǎn)。用于配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程安全技術(shù)分析的狀態(tài)變量,潮流數(shù)據(jù),即所有節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相位角，所有分支的流入和流出復(fù)雜功率和功率損耗，變壓器分接頭、電容器組的工作管理模式進(jìn)行數(shù)據(jù)之間切換系統(tǒng)狀態(tài)和切換不同位置。中壓配電網(wǎng)饋線出口技術(shù)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，線路上可控元件較少；變電站含有調(diào)壓裝置，可以得到保證饋線根節(jié)點(diǎn)的電壓保持時(shí)間常數(shù)。為1.1PU，相角為0，其本質(zhì)為平衡發(fā)展節(jié)點(diǎn)。因此，操作點(diǎn)可以簡(jiǎn)化為學(xué)生來自中國(guó)所有文化負(fù)載節(jié)點(diǎn)的流出功率或電流的向量：

公式中的復(fù)功率或電流幅值YII 負(fù)載節(jié)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行過程中負(fù)載點(diǎn)的功率電流或在一定范圍內(nèi)改變，工作點(diǎn)是不超出范圍進(jìn)行分析。所以在Θ 界，

如果沒有考慮DG 的影響，y 的下限可以是負(fù)的。同時(shí)，空負(fù)載管理工作點(diǎn)（零點(diǎn)）y=0 也在Θ 中，數(shù)學(xué)上Θ 是有限維向量進(jìn)行空間的有界子集。潮流發(fā)展方程與現(xiàn)有研究文獻(xiàn)DSSR 和TSC 模型結(jié)果一致，本文主要采用這種不計(jì)三相結(jié)構(gòu)不平衡的潮流控制方程：

網(wǎng)絡(luò)方程分布系統(tǒng)可以描述為正弦電壓源的線性時(shí)變RLC 電路，滿足電路網(wǎng)絡(luò)的基本規(guī)律。分布靜態(tài)安全分析對(duì)于熱穩(wěn)定性安全更為重要，因此只列出基爾霍夫現(xiàn)行定律的KCL方程：

在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是一個(gè)復(fù)雜的載體注射；A 是一個(gè)節(jié)點(diǎn)- 分支關(guān)聯(lián)矩陣。是階上三角矩陣n，則對(duì)角元素-1 和總是可逆，配電系統(tǒng)電壓幅值靜態(tài)安全約束和約束包括約束支路電流

其中，L 是負(fù)載設(shè)定節(jié)點(diǎn)；B 是一組進(jìn)料器樹枝；的RV 約束的電壓幅度; 的支路電流幅值約束RI。支路電流容量約束包括主變壓器和饋線容量約束。

3 N-1 安全函數(shù)定義

配電網(wǎng)運(yùn)行中可能沒有發(fā)生的所有這些故障的集合稱為故障集。由于我國(guó)配電網(wǎng)元件數(shù)量相對(duì)較多，在安全問題分析中，故障集減少為兩個(gè)較嚴(yán)重的故障：變電站主變故障和饋線出口產(chǎn)品故障。N-1 配電管理系統(tǒng)信息安全技術(shù)保障我們定義為:在某一社會(huì)工作點(diǎn)，故障設(shè)定單個(gè)部件故障退出后，通過各種故障隔離恢復(fù)正常操作，判斷能力是否能夠滿足自己預(yù)設(shè)要求。如果不能滿足，則表示該要素N 上的工作點(diǎn)-1 安全性，否則不安全。預(yù)置要求學(xué)生稱為N-1 安全環(huán)境約束（簡(jiǎn)稱國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)約束）。需要研究指出的是，由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的開環(huán)運(yùn)行，饋線N-1 后的非故障段負(fù)荷發(fā)展不可為了避免地會(huì)出現(xiàn)短時(shí)停電，而輸電網(wǎng)N-1 是安全的，用于無電源的所有負(fù)載，有兩個(gè)概念之間存在一定的差異。DSSR TSC 現(xiàn)有文獻(xiàn)和N-1 中使用的安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于任何單個(gè)故障的故障及系統(tǒng)仍然可以滿足后1N 的負(fù)荷的安全約束不是故障段除外。它還簡(jiǎn)化了安全方面的限制仍然認(rèn)為相同的N-1 和正常運(yùn)行后，本文也采用這些準(zhǔn)則和簡(jiǎn)化。事實(shí)上，應(yīng)適當(dāng)規(guī)定條件放寬，例如，在N-1 約束條件的電壓比正常模式的范圍較大的;考慮需求響應(yīng)協(xié)議，用戶N-1 部分可減負(fù)荷甚至供電，雖然這種情況是復(fù)雜的，但它不影響在這方面存在的證據(jù)DSSR 的有效性。

4 配電系統(tǒng)安全域數(shù)學(xué)定義

在不影響網(wǎng)絡(luò)安全問題分析數(shù)據(jù)結(jié)果的前提下，常采用通過一些假設(shè)來進(jìn)行簡(jiǎn)化模型分析，現(xiàn)有DSSR 和TSC 的文獻(xiàn)內(nèi)容大都可以采用學(xué)生一些我們假設(shè)，可以采用比較復(fù)雜系統(tǒng)配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化生活條件，忽略其他三相之間不平衡發(fā)展因素，負(fù)荷主要采用中國(guó)代表相電流，并假設(shè)企業(yè)配電設(shè)計(jì)網(wǎng)上交流電壓技術(shù)處處都是相等。由于我國(guó)變電站內(nèi)使用含有不同電壓信號(hào)調(diào)節(jié)生產(chǎn)裝置，認(rèn)為根節(jié)點(diǎn)輸出電壓恒定為1.1∠0或1.05∠0∠。靜態(tài)信息安全環(huán)境約束只考慮熱穩(wěn)定社會(huì)約束RI。由于旅游業(yè)分析RV 的安全域，RI 通常需要單獨(dú)的綜合考慮。N-1 故障集只包括出口市場(chǎng)的所有設(shè)備變電所饋線保護(hù)和實(shí)現(xiàn)兩種方式來影響最常見的嚴(yán)重缺陷。由于城市10kV 的饋線中繼線通常用于基于相同類型的產(chǎn)品，并與具有相同路徑相關(guān)聯(lián)的所述干線模型主觸點(diǎn)以選擇，使得倒帶N-1 電流侵犯在饋線的最壞根。無論在即使斷電能力，即實(shí)際的用戶需求響應(yīng)的，它不經(jīng)過1 的N- 鏈段為任何非故障負(fù)載它被稱為N-1 的安全性喪失。

5 DDSR 安全域存在性證明

DSSR 的定義為滿足N-1 安全管理準(zhǔn)則的狀態(tài)發(fā)展空間設(shè)計(jì)中所有工作點(diǎn)的集合。DSSR 數(shù)學(xué)定義被描述為：狀態(tài)空間滿足條件ΘC1-C4 工作集點(diǎn)y，數(shù)學(xué)符號(hào)ΩDSSR。即該組的條件必須得到滿足：C1 存在一組邊界點(diǎn)；C2 邊界是封閉的；所有操作點(diǎn)是安全的，由邊界C3 包圍的內(nèi)部空間；工作的邊界之外的所有點(diǎn)是不安全的。非邊界點(diǎn)鄣ΩDSSR≠覬空集。邊界點(diǎn)的數(shù)學(xué)定義如下：在以y 的方面為中心，為球?qū)ο驜（y；R），B（Y；R）包括至少一個(gè)點(diǎn)上，和一組互補(bǔ)組的點(diǎn)Θ-ΩDSSRΩDSSR，然后y 是ΩDSSR 邊界點(diǎn)。C2：邊境進(jìn)行關(guān)閉。該組構(gòu)成的邊界以及所有數(shù)字的邊境點(diǎn)。等效數(shù)學(xué)封閉邊界條件：n 維狀態(tài)空間邊界的2θ 被分成相互連通的Θ+，Θ 兩個(gè)區(qū)域- 和坌y1∈Θ+，坌y2∈Θ-，Y1，Y2 恒定連接邊界相交。

而DSSR 是多個(gè)小區(qū)安全域Ωof 交集，因此首先證明Ωof的存在，進(jìn)一步分析在配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中，N-1 后可能發(fā)展存在問題多種功能性的恢復(fù)，每種技術(shù)方案下滿足企業(yè)相應(yīng)信息安全管理約束自己設(shè)定工作點(diǎn)，我們?nèi)匀豢梢詷?gòu)成為域ωB，即單元素的研究計(jì)劃，以恢復(fù)安全域，Ωof 取并設(shè)置了一些ωB影響較小。ΩΩ≤≤=∪QK 其中的公司設(shè)計(jì)的總數(shù)量后的控制數(shù)據(jù)元素千牛-1 故障恢復(fù)，（k，l）表示第k 個(gè)元件N-1 后的第l種恢復(fù)解決方案。Ωb 是組成DSSR 的基本理論知識(shí)進(jìn)行單元，因此從Ωb 存在性入手，再結(jié)合發(fā)展學(xué)生通過集合企業(yè)平均交并可以運(yùn)算，證明Ωof 以及ΩDSSR 的存在性，其次，N-1 安全管理風(fēng)險(xiǎn)能力分析是DSSR 的基礎(chǔ)。

未來的分銷網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè)新的系統(tǒng)理論，我們必須證明，作為一個(gè)配電網(wǎng)給出了N-1 安全全局結(jié)論，它對(duì)大量配電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí)，嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義DSSR 為研究所提供的性質(zhì)和確定DSSR 的方法提供了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。