一种基于风险指标的定时限保护定值优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于风险指标的定时限保护定值优化方法，包括(1)获取系统N种运行方式中每一种运行方式的概率；第n种运行方式的概率Pn；(2)获取每一种运行方式下M条线路中每一条线路发生故障的概率；第m条线路发生故障的概率Pm；(3)根据运行方式的概率、线路发生故障的概率和故障后果严重性评估指标获得故障风险指标；(4)基于故障风险指标建立定时限保护定值优化模型；并根据目标函数和约束条件求解该模型获得较优的保护定值。本发明专利技术综合考虑了线路的重要性、系统运行方式、不同线路发生故障的概率因素及故障后果的严重性，建立了基于风险指标的定时限保护定值优化模型，能够获得更优的保护定值，可以有效地降低电网的运行风险，有利于电网的安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括(1)获取系统N种运行方式中每一种运行方式的概率；第n种运行方式的概率Pn；(2)获取每一种运行方式下M条线路中每一条线路发生故障的概率；第m条线路发生故障的概率Pm；(3)根据运行方式的概率、线路发生故障的概率和故障后果严重性评估指标获得故障风险指标；(4)基于故障风险指标建立定时限保护定值优化模型；并根据目标函数和约束条件求解该模型获得较优的保护定值。本专利技术综合考虑了线路的重要性、系统运行方式、不同线路发生故障的概率因素及故障后果的严重性，建立了基于风险指标的定时限保护定值优化模型，能够获得更优的保护定值，可以有效地降低电网的运行风险，有利于电网的安全可靠运行。【专利说明】
本专利技术属于交流输电系统的继电保护
，更具体地，涉及一种基于风险指 标的定时限保护定值优化方法。
技术介绍
随着能源消耗和环保压力的日益增大以及互联电网灾难性事故的频发，电力系统 的安全、经济、稳定运行成为众多国家电力行业关注的重点。继电保护装置是电力系统最重 要的二次设备之一，作为保障电网安全的第一道防线，其快速、可靠的动作，将有效遏制系 统状态恶化，是电网安全稳定运行的可靠保证；反之，可能加速系统崩溃过程，导致大面积、 长时间的停电。国内外无数实例证明，许多涉及停电范围较广的大型系统事故都与继电保 护的不正确动作有直接或间接的关系。因此，合理安排继电保护定值，在技术上满足选择 性、速动性、灵敏性和可靠性的要求，是保障电网安全运行的重要条件。 -直以来，传统的继电保护整定计算都是从局部的视角，采用逐级配合的整定方 法，即保护仅与相邻保护逐个进行配合，确定多个整定结果，从中选取最严重的数值作为最 终整定值。这一整定方法实现简单，比较适合传统的人工整定，缺陷是没有站在整体的角度 综合考虑各保护定值之间的相互影响，很难获取电网整体保护性能最优的定值。随着电网 的发展，如何获得一套满足用户期望的、保证整体保护性能最优的定值已经成为整定计算 工作人员关心的重点和研究的热点。 现有的定值优化整定模型都采用传统的确定性分析方法，即在运行方式下按最严 重情况选取故障点和故障类型进行整定，并未考虑电网的运行方式及故障发生的概率，这 在一定程度上牺牲了继电保护定值的性能。例如，位于山区的线路比平原地区的线路更容 易发生故障，联络线比普通线路故障后果严重。对于故障频发，后果严重的线路，在整定计 算中应加强考虑，使保护更快动作，避免发生严重后果。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于风险指标的定时限 保护定值优化方法，其目的在于克服确定性优化整定模型的缺点，获得适应系统实际情况 的保护定值；由此解决现有技术没有考虑不确定因素而导致保护定值性能在实际情况中不 是最优的问题。 本专利技术提供的，其步骤是： (1)获取系统N种运行方式中每一种运行方式的概率； 其中第η种运行方式的概率Pn ;n为运行方式的序号，η = 1、2、......Ν ;η为大于 等于1的整数； (2)获取每一种运行方式下Μ条线路中每一条线路发生故障的概率； 其中第m条线路发生故障的概率Pm;m为线路的序号，m= 1、2、……M ;m为大于 等于1的整数； (3)根据所述运行方式的概率、所述线路发生故障的概率和故障后果严重性评估 指标获得故障风险指标； 其中保护i的第j延时段的故障后果严重性评估指标； 【权利要求】1. ，其特征在于，包括下述步骤： (1) 获取系统N种运行方式中每一种运行方式的概率； 其中第n种运行方式的概率Pn;n为运行方式的序号，n= 1、2、……N;n为大于等于 1的整数； (2) 获取每一种运行方式下M条线路中每一条线路发生故障的概率； 其中第m条线路发生故障的概率Pm ;m为线路的序号，m= 1、2、……M;m为大于等于 1的整数； (3) 根据所述运行方式的概率、所述线路发生故障的概率和故障后果严重性评估指标 获得故障风险指标； (4) 基于所述故障风险指标建立定时限保护定值优化模型；并根据目标函数和约束条 件求解该模型获得较优的保护定值； 其中，所述定时限保护定值优化模型的目标函数为;I为系统中定时限保护的总个 数，J为定时限保护延时段的总个数，i为保护的序号，j为延时段的序号，Rij⑴为由定时 限保护i第j延时段动作时间对应的风险，AR1U)为不满足级差约束的保护风险附加值， AR2 (t)为不满足潮流约束的所有保护风险附加值，AR3 (t)为不满足灵敏性约束的所有保 护风险附加值，AR4(t)为不满足选择性约束的所有保护风险附加值； 所述定时限保护定值优化模型的约束条件包括极差约束、潮流约束、灵敏度约束和选 择性约束。2. 如权利要求1所述的定时限保护定值优化方法，其特征在于，步骤（3)中，所述故障 后果严重性评估指标为，Su为第i个保护的第j个延时段的故障后果严重性评 估指标，为第i个保护的第j个延时段的动作时间，Ii为第i个保护所在线路发生故障 时通过电气设备的短路电流，Itl为电气设备的额定热稳定电流。3. 如权利要求2所述的定时限保护定值优化方法，其特征在于，所述故障风险指标为其中，N为系统运行方式数目；Pn为第n个运行方式发生的概率；Pf为第i个保护所保护 的线路发生故障的概率；Ii为第i个保护所在线路发生故障时通过电气设备的短路电流；L 为电气设备的额定热稳定电流；为第i个保护的第j延时段的动作时间。【文档编号】H02H7/26GK104242260SQ201410393606【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日 【专利技术者】张安龙, 范登博, 李银红, 罗深增, 黄福全, 李艳 申请人:深圳供电局有限公司, 华中科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风险指标的定时限保护定值优化方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)获取系统N种运行方式中每一种运行方式的概率；其中第n种运行方式的概率Pn；n为运行方式的序号，n＝1、2、……N；n为大于等于1的整数；(2)获取每一种运行方式下M条线路中每一条线路发生故障的概率；其中第m条线路发生故障的概率Pm；m为线路的序号，m＝1、2、……M；m为大于等于1的整数；(3)根据所述运行方式的概率、所述线路发生故障的概率和故障后果严重性评估指标获得故障风险指标；(4)基于所述故障风险指标建立定时限保护定值优化模型；并根据目标函数和约束条件求解该模型获得较优的保护定值；其中，所述定时限保护定值优化模型的目标函数为minR=ΣiIΣjJ{Rij(t)+ΔR1(t)+ΔR2(t)+ΔR3(t)+ΔR4(t)};]]>I为系统中定时限保护的总个数，J为定时限保护延时段的总个数，i为保护的序号，j为延时段的序号，Rij(t)为由定时限保护i第j延时段动作时间对应的风险，ΔR1(t)为不满足级差约束的保护风险附加值，ΔR2(t)为不满足潮流约束的所有保护风险附加值，ΔR3(t)为不满足灵敏性约束的所有保护风险附加值，ΔR4(t)为不满足选择性约束的所有保护风险附加值；所述定时限保护定值优化模型的约束条件包括极差约束、潮流约束、灵敏度约束和选择性约束。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张安龙，范登博，李银红，罗深增，黄福全，李艳，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44