一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，包括：综合重要度单元，用于根据电网中的元件的结构重要度因子、状态灵敏度因子，建立每个元件的综合重要度因子；事故严重度单元，用于根据所述综合重要度单元得到的每个元件的综合重要度因子，结合电网运行状态的严重度因子与负荷损失的严重度因子进行处理，得到电网事故后的综合严重度因子；事故风险评估单元，用于根据所述综合严重度因子计算得到事故风险评估因子。本发明专利技术系统可完全表征电网中不同元件的重要度，贴近电网实际，使风险评估结果更加可靠准确，从而减少额外的人力物力损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电网风险防控领域，特别涉及一种基于连锁故障序列的电网风险防控 系统。
技术介绍
近年来电力系统频发的事故表明，单一元件故障可能会沿着电网迅速传播而引发 一系列的连锁反应，最终导致系统解列，引发灾难性事故。 针对连锁故障序列的识别已有较多研宄成果，如《基于电网状态和结构的连锁故 障预测》（王伊渺，李华强，肖先勇，廖苑晰.基于电网状态和结构的连锁故障预测.电力系 统保护与控制，2012,40 (20) : 1-5)，基于连锁故障序列的电网风险防控技术应运而生。 在识别连锁故障序列的基础上，对连锁序列故障进行风险评估，基于复杂网络理 论和风险理论建立考虑条件概率的灾难性事故风险评估模型，论文《基于复杂网络理论和 条件概率的灾难性事故风险评估方法》（赵阳，李华强，王伊渺，刘沛清.基于复杂网络理论 和条件概率的灾难性事故风险评估方法.电网技术，2013, 37 (11) :3190-3196)中提出将电 气介数因子引入风险评估中，克服了传统风险评估中，事故严重度只考虑电网运行状态而 没有考虑电网结构的不足。 现有风险评估方法中，考虑了电网的物理结构，但无法完全表征不同元件的重要 度，致使评估结果不能准确反映现网实际，实施过程中会造成额外的人力物力损失。
技术实现思路
为了解决这些潜在问题，本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足， 提供一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，该系统可完全表征电网中不同元件的重 要度，贴近电网实际，使风险评估结果更加可靠准确，从而减少额外的人力物力损失。 本专利技术进一步的目的在于，将经济因子加入所述结构重要度因子参数中，所述经 济因子的大小由节点负荷性质与供电用户重要度决定，表征不同负荷损失对系统影响的差 异性。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是： 一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，包括： 综合重要度单元，用于根据电网中的元件在中的结构重要度、状态灵敏度，建立每 个元件的综合重要度因子； 事故严重度单元，用于根据所述综合重要度单元得到的每个元件的综合重要度因 子，结合电网运行状态的严重度因子与负荷损失的严重度因子进行处理，得到电网事故后 的综合严重度因子； 事故风险评估单元，用于根据所述综合严重度因子评估事故风险评估因子。 优选的，将经济因子加入所述结构重要度因子参数中，所述经济因子的大小由节 点负荷性质与供电用户重要度决定，表征不同负荷损失对系统影响的差异性。 所述基于连锁故障序列的电网风险防控系统，还包括： 预防控制策略单元，用于根据所述事故风险评估单元评估的事故风险结果，计算 预防控制策略函数，得到对应的控制措施。 进一步的，所述综合重要度因子表征为：【主权项】1. 一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，包括： 综合重要度单元，用于根据电网中的元件的结构重要度因子、状态灵敏度因子，建立每 个元件的综合重要度因子； 事故严重度单元，用于根据所述综合重要度单元得到的每个元件的综合重要度因子， 结合电网运行状态的严重度因子与负荷损失的严重度因子进行处理，得到电网事故后的综 合严重度因子； 事故风险评估单元，用于根据所述综合严重度因子计算得到事故风险评估因子。2. 根据权利要求1所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于： 所述综合重要度因子I (η)表征为：式中，Β(η)为所述结构重要度因子，s(n)为所述状态灵敏度因子。3. 根据权利要求2所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 所述结构重要度因子中含有经济因子参数，所述经济因子的大小由电网节点负荷性质 与供电用户重要度决定，表征不同负荷损失对系统影响的差异性。4. 根据权利要求3所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 所述结构重要度因子B (η)表征为： 其中，式中，G、L分别为发电机节点集合和负荷节点集合，（i，j)为所有"发电一负荷"节点 对，WJP、分别为发电机节点i和负荷节点j结合社会属性与物理属性后的综合权重； Beuj (η)为发电机节点i和负荷节点j间，即（i, j)间加入单位注入电流元后在节点η上产 生的电气介数；ε i为发电机节点i的发电经济因子，ε 负荷节点j的负荷经济因子，w i 为发电机节点i的权重，Wj为负荷节点j的权重；I ijOn, η)为在（i, j)间加入单位注入电流 元后在支路mn间引起的电流，其中m为所有与η有支路直接相连的节点。5. 根据权利要求2所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 所述状态灵敏度因子s (1)表征为，式中，j为负荷节点，L为负荷节点集合，s(l\为支路1潮流对负荷节点j有功功率 变化的灵敏度。6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特 征在于，所述综合严重度因子S表征为： S=aX + 0 XSload 式中，α，β为电网运行严重度权重与电网失负荷严重度权重，S(V)为系统全集的低 电压严重度，S(P)为系统全局的线路过载严重度，SlMdS失负荷严重度函数。7. 根据权利要求6所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于：其中，Uni)为节点i的综合重要度因子，1(?)为支路j的综合重要度因子； rIlim为系统负荷损失最大设定阈值，rI为事故后系统负荷损失比例，L为负荷节点集合，L'为失负荷节点集合，Ii为负荷节点的经济因子，Pi为失负荷节 点i的负荷损失量，为事故前负荷节点j的负荷量； 式中，Sev(Vi)为节点i的低电压严重度函数：其中，Vi为节点i当前的运行电压，Vn为节点电压额定值，Vlim为设定的低电压最大风 险阈值； Sev (Pp为节点i对应支路j的过载严重度函数为：其中，为支路j当前传输的有功功率，P lim为设定的支路过载风险最大阈值，P d为支 路过载风险阈值。8. 根据权利要求7所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 所述事故风险评估因子Ri表征为： Ri= P(E 汐 XS 式中，P(Ei)第i级事故发生的概率，S为所述综合严重度因子。9. 根据权利要求8所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 还包括： 预防控制策略单元，用于根据所述事故风险评估单元评估的事故风险评估因子，计算 预防控制策略函数，得到对应的控制措施。10. 根据权利要求9所述的一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，其特征在于， 所述预防控制策略函数minS表达式为： 其约束条件为：Pigi^ Pgi^ P ugi i e Ng Qlgi^ Q gi Q ugi i ^ Ng Vli^ Vi^vui i e N Li^ L lim i e N1 所述预防控制策略函数表达式中，ng为发电机节点，Ng为发电机节点集合，<、4分 别为发电机j增加和减少单位发电量的费用，Δ ω/、Λ ω，分别为该发电机增加和减少的 发电量，Ri为第i级故障下电网的事故风险评估因子；约束条件中，Q gi为第i节点发动机 的无功功率，Qugi、Qugi分别为第i节点发电机的无功功率上下限，P gi为第i节点发电机的有 功功率，Pugi、Pugi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于连锁故障序列的电网风险防控系统，包括：综合重要度单元，用于根据电网中的元件的结构重要度因子、状态灵敏度因子，建立每个元件的综合重要度因子；事故严重度单元，用于根据所述综合重要度单元得到的每个元件的综合重要度因子，结合电网运行状态的严重度因子与负荷损失的严重度因子进行处理，得到电网事故后的综合严重度因子；事故风险评估单元，用于根据所述综合严重度因子计算得到事故风险评估因子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于永军，祁晓笑，焦春雷，刘大贵，南东亮，李华强，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新疆电力公司电力科学研究院，四川大学，
类型：发明
国别省市：北京;11