电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统，该方法包括：根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；计算每条输电线路的山火跳闸概率，并计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；结合每条输电线路的山火跳闸概率以及电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。本发明专利技术能预测每条输电线路的因山火造成连锁故障而对电网产生的风险。

The analysis method and system of the risk of the chain fault of the mountain fire in the transmission line of the power grid

【技术实现步骤摘要】
电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统
本专利技术涉及电网防护
，尤其涉及一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统。
技术介绍
中国能源分布不均，近年来，随着电网的不断扩展以及特高压和重要跨区电网的建成和投入运行，承担远距离输电任务的特高压线路以及重要跨区输电线路经常跨越茂密林区和植被丰富区。受人民生产生活用火习俗和气象等因素等多因素的综合影响，电网区域内山火灾害频发，每逢春节、春耕、清明、秋收等时节，当遭遇持续干燥的天气时，山火容易在高发期集中爆发。输电线路一旦发生山火跳闸事故，由于燃烧产生的污秽物的作用，线路重合闸难以成功，对供电恢复造成较为严重的影响，当地区电网在山火威胁下遭遇多条线路同时跳闸时，易导致电网发生连锁故障和大面积停电事故，对电网安全稳定运行造成极大的影响和冲击。因此，分析电网输电线路在山火情形下发生连锁故障的风险至关重要，可为制定大电网山火灾害连锁故障风险优化处置策略提供重要技术支撑。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统，用以解决目前无法分析因山火而导致电网发生连锁故障和大面积停电事故的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，包括以下步骤：根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境以及气象条件，计算每条输电线路的山火跳闸概率，并计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；结合每条输电线路的山火跳闸概率以及该输电线路跳闸后，电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。优选地，计算每条输电线路的山火跳闸概率后，计算潮流转移前，基于输电线路在山火跳闸后一直保持开路状态。优选地，潮流为有功潮流，且有功潮流与负载为定量的对应关系。本专利技术还提供了一种输电线路的山火连锁故障风险的分析系统，包括：拓扑建立模块，用于根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；潮流计算模块，用于根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；潮流转移估算模块，用于根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境以及气象条件，计算每条输电线路的山火跳闸概率；还用于计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；评价模块，用于结合每条输电线路的山火跳闸概率以及该输电线路跳闸后，电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。优选地，潮流转移估算模块，在计算每条输电线路的山火跳闸概率后，计算潮流转移前，基于输电线路在山火跳闸后一直保持开路状态。优选地，潮流为有功潮流，且有功潮流与负载为定量的对应关系。本专利技术还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法及系统，通过综合计算每条输电线路的山火跳闸概率以及潮流转移，能预测每条输电线路的因山火造成连锁故障而对电网产生的风险，能为大电网山火灾害连锁故障风险优化处置策略提供重要技术支撑。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，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是本专利技术优选实施例的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例1的简单结构电网拓扑示意图；图3是本专利技术优选实施例1的输电线路遭受山火威胁示意图；图4是本专利技术优选实施例1的输电线路跳闸引发潮流转移示意图；图5是本专利技术优选实施例1的负荷切除引发潮流变化示意图；图6是本专利技术优选实施例1的山火引发连锁故障示意图；图7是本专利技术优选实施例1的负荷切除分析流程图；图8是本专利技术优选实施例2的电网拓扑示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本专利技术的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，包括以下步骤：S1：根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；S2：根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；S3：根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境以及气象条件，计算每条输电线路的山火跳闸概率，并计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；S4：结合每条输电线路的山火跳闸概率以及该输电线路跳闸后，电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。上述步骤，通过综合计算每条输电线路的山火跳闸概率以及潮流转移，能预测每条输电线路的因山火造成连锁故障而对电网产生的风险，能为大电网山火灾害连锁故障风险优化处置策略提供重要技术支撑。实际实施时，以上的方法还能进行以下的扩充或应用，以下实施例中的技术特征都能相互组合，实施例仅作为示例，不作为对技术特征的正常组合限制。实施例1：本专利技术的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，包括以下步骤：S1：根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑。本实施例考虑一个简单结构的电网，如图2所示。在该电网中，1个发电机(G)通过3条输电线路(Line1,Line2,Line3)向3个负荷(Load1,Load2,Load3)供电。S2：根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系。在本实施例工况下，3条线路上的潮流分别是P1,P2和P3。输电线路的热容量极限分别为F1max,F2max和F3max。本实施例中，为讨论方便，仅考虑线路上的有功潮流。故潮流和负荷之间的关系可以表示为下式：P1+P2+P3＝Load1+Load2+Load3(1)。S3：假设在山火高发期，3条输电线路同时遭受山火的威胁，如图3所示。根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；/n根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；/n根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境以及气象条件，计算每条输电线路的山火跳闸概率，并计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；/n结合每条输电线路的山火跳闸概率以及该输电线路跳闸后，电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据电网的输电线路数据库以及地图数据库，建立电网的输电线路的虚拟拓扑；
根据每条输电线路的热容量极限确定每条输电线路的潮流限值，并建立每条输电线路上的潮流与负荷的对应关系；
根据不同的输电线路类型、山火的大小和位置、地理环境以及气象条件，计算每条输电线路的山火跳闸概率，并计算对应的输电线路跳闸后：将该跳闸的输电线路的潮流转移到其他输电线路时使得其他输电线路的潮流不超过其潮流限值时，需要切除的负荷；
结合每条输电线路的山火跳闸概率以及该输电线路跳闸后，电网总的负荷切除量作为电网输电线路山火连锁故障的风险评价指标。


2.根据权利要求1所述的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，其特征在于，计算每条输电线路的山火跳闸概率后，计算潮流转移前，基于所述输电线路在山火跳闸后一直保持开路状态。


3.根据权利要求1所述的电网的输电线路的山火连锁故障风险的分析方法，其特征在于，所述潮流为有功潮流，且所述有功潮流与所述负载为定量的对应关系。


4.一种输电线路的山火连锁故障风险的分析系统，其特征在于，包括：
拓扑建立模块，用于根据电网的输电线路数据库以及地图数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，简洲，李波，郭俊，徐勋建，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43