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摘要：本文將針對電網(wǎng)的安全事故，結合虛擬現(xiàn)實技術，為系統(tǒng)做整體的構建，同時優(yōu)化技術。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；電網(wǎng)；安全事故；模擬分析

0引言

在國務院頒布的《電力安全事故應急處置和調查處理條例》和中國南方電網(wǎng)有限責任公司頒布的《中國南方電網(wǎng)有限責任公司電力事故事件調查規(guī)程》中，可明顯看出，對于電網(wǎng)安全問題的極度重視程度，條例中，針對因失壓廠站數(shù)量、減供負荷比例的不穩(wěn)定所造成電網(wǎng)安全事故的發(fā)生而提出了明確規(guī)定，加大了電網(wǎng)安全事故系統(tǒng)設計的難度，因此本文針對收集用戶數(shù)據(jù)，整合數(shù)據(jù)，查找數(shù)據(jù)進行構建，設計最完整的電網(wǎng)安全事故模擬結構。

1電氣元件系統(tǒng)的設計

1.1構建電網(wǎng)模型。首先要知道三相電網(wǎng)的構成是對稱的，在對電網(wǎng)模型進行建模時，只需挑選一相等值電路并對此進行構建即可[1]。通過已知的電學基礎知識，運用T行等值電路代表電網(wǎng)，如圖1所示。通過上圖表示的等值電路圖，可計算出電網(wǎng)的電阻表示為：()*22310TSnnR=∆PVS×(1)電網(wǎng)的電抗表示：()()23/100/10TxNNX=V×VS×(2)電網(wǎng)的電導表示：()230/10TNGPV−=∆×(3)電網(wǎng)的電納表示：()()230/100/10TNNBISV−=××(4)如上圖所示，電網(wǎng)的電阻、電抗、電導和電納分別用TR、TX、TG、TB來表示；銅耗用S∆P表示；三相額定容量用NS表示；用NV表示額定電壓；短路電壓的百分比為%xV；鐵耗用0∆P表示；用%xV代表短路電壓百分比。

1.2構建輸電線路模型。首先在構建輸電線路模型前，需要設立四個平均分配的參數(shù)，如：電阻、電感、電導和電容。以下公式可計算出長度為單位時電阻的數(shù)據(jù)為：0lrS=ρ(5)以長度為單位時的電感為：00.144510.0157mDxgr=+(6)以長度為單位的電導為：30210gPgU−∆=×(7)以長度為單位的電容為：607.58lg10mDbr−=×(8)綜上所述，電阻、電感、電導、和電容分別用字母0r、0x、0g、0b表示；輸電線路的電阻率為；導線長度由表示；導線的截流部分界面是S;幾何均距用表示；輸電線路的半徑為r；用代表三相輸電線路損耗功率；輸電線路的電壓用U表示[2]。理論上說，輸電線路上的參數(shù)應是平均分配的,但放在現(xiàn)實中，我們就需要根據(jù)輸電線路的長短，改變參數(shù)的排布，若是偏短，則在計算參數(shù)時集中運算，目的是能對等值線路簡單化，而若輸電線路偏長時。則要考慮一下參數(shù)的分布。而短輸電線路為額定電壓不大于等于60千伏，不足100千米的輸電線路，電力輸送過程中受到電納的干擾相對較小。一般，短輸電線路在計算中都會因為短輸電路的電納與電導都比較小，導致電壓很小，從而省略不計，令G=0，B=0，所以短輸電線路的阻抗公式如下：00Z=R+jX=rl+jxl(9)上述公式中，輸電線路的長度用l表示。因為長輸電線路為額定電壓大于20千伏，同時輸電線路長度不小于且不等于300千米數(shù)值的輸電線路，所以電力輸送受到其電納的影響較多。長輸電線路有著較大的電壓的優(yōu)勢，則其中能夠表示的電納也較大，所以需要將電納加入計算中去，很難將其忽視，綜上所述，長輸電線路的阻抗可用公式（10）來表示:0Y=G+jB=jB=jbl(10)

1.3互感器等其他元件模型。在設計電網(wǎng)安全事故模擬系統(tǒng)時，將電壓和電流互感器用來作為系統(tǒng)的導線，因此起到關鍵的作用，再者，電流互感器又具有輔助并提供良好環(huán)境的優(yōu)點，使測量裝置、繼電保護裝置能夠更加安全的進行工作，而互感器卻僅僅只有幾十伏安的小容量，所以在電網(wǎng)系統(tǒng)開啟工作時，對一次側輸電路的作用不大，正常情況下，會被直接忽略。但是在使用過程中，如果出現(xiàn)輸電線路顯示的數(shù)據(jù)非正常現(xiàn)象時，則首先要檢查的就是互感器是否出現(xiàn)問題，它在等值電路模型中相當于電流表和電壓表的功能。除互感器之外，其他元件一般會被用來控制電路的接通和切斷，比如接觸器、開關、熔斷器等，它們通常會以開關的形式配合元件進行工作。

2模擬對稱安全事故

假設電網(wǎng)系統(tǒng)以正常狀態(tài)運行，那么三相就成相互對稱的現(xiàn)象，在幅值相同的情況下，則兩相位差值為120度，當達到這個條件時候，我們僅僅只要計算出一相的電流值和電壓值，就可的到其他兩相的電流值和電壓值。換言之，電網(wǎng)系統(tǒng)正常狀態(tài)下，每相相位差處于120度時，三相的值是相同的即相互對稱。那么，對稱安全事故主計算機的計算過程分為四步：首先，使f代表短路節(jié)點值，然后，在虛擬現(xiàn)實技術中錄入設計好的數(shù)據(jù)模型，其次，根據(jù)電網(wǎng)的繪制圖形，作用于節(jié)點，從而實現(xiàn)相對應矩陣。隨后，將矩陣進行三角分解操作，最后，將單位電流輸入到短路節(jié)點中，從而計算出三角分解的求解釋如下：通過所求的解式計算出所求的阻抗值，隨后在計算節(jié)點的電流。式為：f01fffffffUIZZZZ=≈++(12)其中，節(jié)點電流用fI來表示；f0U為安全事故中節(jié)點電壓的標準值，在計算過程中，把f0U看作時數(shù)字1；節(jié)點f的等值電阻用ffZ表示；而節(jié)點f的等值電抗表示為fZ；最后，根據(jù)上面所闡述的公式，計算出支路電流，從而輸出最后的計算結果。

3數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)庫

3.1整體結構。在測定電力安全事故事件的等級時，將涉及到的數(shù)據(jù)信息有：負荷數(shù)據(jù)、客服數(shù)據(jù)、設備信息、重要用戶信息等大量數(shù)據(jù)，因為包含的數(shù)據(jù)種類多，而它們又不是來自同一個系統(tǒng)，所以，我們需要一個數(shù)據(jù)庫用來整理以上收集到的信息，因此建造一個SQLServer3008數(shù)據(jù)庫，利用SQL語言功能對數(shù)據(jù)進行存取、查詢、包括更新。圖2為此軟件的整體結構會議圖。

3.2圖形界面的操作介紹。假設對調度員設定的任務是：評估某變電站10KV母線由于失壓所導致的后果。這時，調度員只需移動光標到主變變低開關上，并且點擊鼠標左鍵，進行簡單操作即可使系統(tǒng)自動運用函數(shù)查找負荷并與SQL建立連接，對用戶數(shù)進行失壓和受到影響的相關重要用戶等，最后系統(tǒng)將自動輸出結果列表和評定結果將一同輸出并顯示到圖形界面。

4結束語

本文主要通過對電網(wǎng)安全事故系統(tǒng)的分析，建設完整的電網(wǎng)安全事故模擬，并通過對元件系統(tǒng)的全面解析與設計利用，構建出電網(wǎng)模型，為了更加準確的得到所需數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)進行優(yōu)化，并因此設計出輸電線路模型，為模擬電網(wǎng)安全事故做準備，將電力系統(tǒng)的結構和操作圖像化，顯示在用戶界面，能使調度員快速的勘察出數(shù)據(jù)結果。U1輸入端R為例，當R=1時，根據(jù)或門有1出1的規(guī)則，然后再取非，得到輸出Q為0。

參考文獻

[1]王娜,沈力,鄧舒平.VR虛擬現(xiàn)實在電力安全生產(chǎn)教育培訓中的應用[J].通信電源技術.2017(05):166-167+169.

[2]林偉芳,易俊.阿根廷“6.16”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J].中國電機工程學報.2020（09）：2835-2842.

作者:郭素芹 陳坤 林益珊 羅康潤 安甜甜 單位:福建億力電力科技有限責任公司