电网连锁故障的仿真方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电网连锁故障的仿真方法及装置。其中，该方法包括：对电网进行稳定性分析，确定出所述电网中的关键故障元件；基于所述关键故障元件，生成所述电网的连锁故障序列；基于所述连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后所述电网的状态。本发明专利技术解决了电网连锁故障仿真的工作量大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电网连锁故障的仿真方法及装置
本专利技术涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种电网连锁故障的仿真方法及装置。
技术介绍
连锁故障会导致大停电事故，这些大停电事故往往是由于系统中某一元件发生故障，引发或伴随其他相关元件停运，导致系统的稳定性遭到破坏，致使局部连锁故障的迅速蔓延，最终发生电网崩溃。该类事故发生的概率虽然不大，但危害很大。为了解决该问题，现有技术中，通常有两种方法：一是根据经验有选择性的进行个别故障的仿真，该方法缺乏系统性，连锁故障涵盖面不全；二是根据电网拓扑结构采用穷举的方法，绝大多数故障属于不可能发生故障和对系统稳定破坏极小的故障，该方法仿真工作量巨大，冗余工作较多，并且该现有技术所采用的处理方式利用复杂系统理论，从复杂网络拓扑角度建立电网静态或动态的拓扑模型并进行电网脆弱性分析；利用自组织临界性理论模拟、预测及优化控制系统的运行状态和演化趋势；分析电力网络与通讯信息网络的耦合关系对电力系统可靠性的影响等方面，对电网拓扑建模和连锁故障建模及其在电网脆弱性和可靠性分析方面的应用开展研究。但是针对健全电网，如何确定能够全面分析系统薄弱环节并对其进行耦合，按照稳定破坏对系统影响程度生成连锁故障并对其进行仿真分析是生产运行人员一直面临并亟待解决的问题。针对上述对电网连锁故障仿真的工作量大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电网连锁故障的仿真方法及装置，以至少解决电网连锁故障仿真的工作量大的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电网连锁故障的仿真方法，包括：对电网进行稳定性分析，确定出电网中的关键故障元件；基于关键故障元件，生成电网的连锁故障序列；基于连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后电网的状态。进一步地，对电网进行稳定性分析，确定出电网中的关键故障元件包括：分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果；基于分析结果确定关键故障元件。进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行静态稳定分析，得到电网的第一元件集合和机组集合，其中，第一元件集合中包括在静态分析过程中过载或负载超出预定负载的输变电元件，机组集合中包括功率因数低于预定功率因数的机组，分析结果包括输变电元件集合和机组集合。进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行暂态稳定分析，得到电网的第二元件集合，其中，第二元件集合中包括故障极限切除时间小于预定时间的元件，分析结果包括元件集合。进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行动态稳定分析，得到电网的区域集合，其中，区域集合中包括动态稳定裕度小于预定裕度的区域，分析结果包括区域集合。进一步地，分析结果包括第一元件集合、机组集合、第二元件集合和区域集合，其中，基于分析结果确定关键故障元件包括：从第一元件集合、机组集合、第二元件集合和区域集合中，获取物理属性相重叠的元件，得到第三元件集合，其中，第三元件集合中包括多组仿真对象，其中，每组仿真对象包括被设置为检修元件的元素、被设置为失磁电源的元素、被设置为故障元件的元素以及被设置为负荷增长分区的元素；基于各组仿真对象中的被设置为检修元件的元素、被设置为失磁电源的元素、被设置为故障元件的元素以及被设置为负荷增长分区的元素，对电网进行连锁故障仿真，确定出对电网稳定性破坏程度最大的仿真对象，以得到连锁故障序列。进一步地，发生连锁故障后电网的状态包括：失稳形式和失稳范围。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种电网连锁故障的仿真装置，包括：第一确定单元，在对电网进行稳定性分析时，用于确定出所述电网中的关键故障元件；第一生成单元，基于所述关键故障元件，用于生成所述电网的连锁故障序列；第一仿真单元，基于所述连锁故障序列，用于进行全过程动态仿真；第二确定单元，通过仿真结果，确定发生连锁故障后所述电网的状态。进一步地，第一确定单元包括：第一分析模块，用于分别对所述电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果；第一确定模块，用于基于所述分析结果确定所述关键故障元件。进一步地，所述第一分析模块包括：第一分析子模块，用于对所述电网进行静态稳定分析，得到所述电网的第一元件集合和机组集合，其中，所述第一元件集合中包括在静态分析过程中过载或负载超出预定负载的输变电元件，所述机组集合中包括功率因数低于预定功率因数的机组，所述分析结果包括所述输变电元件集合和机组集合。通过上述实施例，在对电网进行稳定性分析，确定出电网中的关键故障元件之后，基于确定出的关键故障元件，生成电网的连锁故障序列，对该连锁故障序列，进行全过程动态仿真，得到仿真结果，通过仿真结果，确定发生连锁故障后电网的状态。在该方案中，通过关键故障元件确定连锁故障序列，并对对其进行仿真得到发生连锁故障后电网的状态，在对全量故障进行仿真的过程中，不会增加工作量，解决了现有技术中对电网连锁故障仿真的工作量大的问题，实现了快速高效全面地进行电网连锁故障仿真的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据现有技术的一种电网连锁故障的仿真方法的流程图；图2(a)是根据本专利技术实施例的一种电网连锁故障的仿真曲线图一；图2(b)是根据本专利技术实施例的一种电网连锁故障的仿真曲线图二；图2(c)是根据本专利技术实施例的一种电网连锁故障的仿真曲线图三；图2(d)是根据本专利技术实施例的一种电网连锁故障的仿真曲线图四；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的电网连锁故障的仿真装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种电网连锁故障的仿真方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的电网连锁故障的仿真方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，对电网进行稳定性分析，确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网连锁故障的仿真方法，其特征在于，包括：对电网进行稳定性分析，确定出所述电网中的关键故障元件；基于所述关键故障元件，生成所述电网的连锁故障序列；基于所述连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后所述电网的状态。

【技术特征摘要】
1.一种电网连锁故障的仿真方法，其特征在于，包括：对电网进行稳定性分析，确定出所述电网中的关键故障元件；基于所述关键故障元件，生成所述电网的连锁故障序列；基于所述连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后所述电网的状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对电网进行稳定性分析，确定出所述电网中的关键故障元件包括：分别对所述电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果；基于所述分析结果确定所述关键故障元件。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别对所述电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对所述电网进行静态稳定分析，得到所述电网的第一元件集合和机组集合，其中，所述第一元件集合中包括在静态分析过程中过载或负载超出预定负载的输变电元件，所述机组集合中包括功率因数低于预定功率因数的机组，所述分析结果包括所述输变电元件集合和机组集合。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别对所述电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对所述电网进行暂态稳定分析，得到所述电网的第二元件集合，其中，所述第二元件集合中包括故障极限切除时间小于预定时间的元件，所述分析结果包括所述元件集合。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别对所述电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对所述电网进行动态稳定分析，得到所述电网的区域集合，其中，所述区域集合中包括动态稳定裕度小于预定裕度的区域，所述分析结果包括所述区域集合。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析结果包括第一元件集合、机组集合、第二元件集合和区域集合，其中，基于所述分析结...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11