一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法技术

本发明专利技术公开了新能源发电技术领域的一种新能源发电高低压连锁脱网路径搜索方法及系统，旨在解决对可能发生的连锁故障无法预测新能源连锁脱网路径的技术问题，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；得到本次连锁脱网设备；重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；形成本次连锁脱网事故链；重新设置事故链搜索脱网概率阈值，进行新的搜索，统计形成新的事故链至达到最大搜索次数，统计输出事故链集。本发明专利技术充分利用新能源设备高低压穿越特性，能提前搜索出新能源连锁脱网路径，计算量少、容错性好。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法
本专利技术属于新能源发电
，具体涉及一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法及系统。
技术介绍
随着风电和光伏等新能源大量并网、远距离跨区输电规模持续增长，电网格局与电源结构发生重大改变，电网发展过渡期安全稳定特性不断恶化。电力电子设备呈现出非惯性、高速、离散等特征，电力电子设备及其控制系统与传统交流系统相互交织，控制规律及运行特性相互作用，导致系统动态特性复杂。故障对系统的冲击呈现全局化趋势，连锁故障风险凸显。目前国内外对电力系统连锁故障研究的主流方法包括三类：基于模式搜索的传统分析方法、基于复杂系统理论的连锁故障模型分析方法和基于复杂网络理论的连锁故障分析方法。基于复杂系统理论的连锁故障模型分析方法将网络看作包含大量个体及个体之间相互作用的系统，在实际电网模型上讨论网络稳定性与脆弱性、扰动传播与控制等多方面问题，难以描述对实际物理系统的细节，处于理论研究的初级阶段；基于复杂网络理论的连锁故障分析方法主要从参量统计的角度来研究电网拓扑对于各种攻击的承受能力及是否具有发生连锁故障的可能等问题，以电网拓扑结构为核心，研究电网的结构脆弱性以及连锁故障的传播机理。由于过于依赖网络简化，使得这类模型距离电力系统的真实性还有很大差距；基于模式搜索的传统分析方法一般是通过建立符合电力系统实际物理过程的模型和算法对电网的连锁反应故障进行模拟。能够通过对物理过程的模拟来考察电网是否会发生连锁故障或者通过指标来评价系统的可靠性，该方法较适用于对已知连锁故障模式的分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法及系统，以解决现有技术中对可能发生的连锁故障无法预测新能源连锁脱网路径的技术问题。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，包括：获取电网特定运行方式，获取电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性；对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；基于指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；基于指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值下的连锁故障事故链；设置新的事故链搜索的脱网概率阈值，进入下一次事故链搜索，直到遍历完每个层级的连锁故障，输出电网特定运行方式在指定初始连锁故障下的全部事故链，形成事故链集。进一步地，所述指定设备接入节点包括风电场或光伏电站经过升压变压器接入区域电网时升压变压器的低压侧节点。进一步地，所述脱网概率阈值包括低压脱网概率阈值和高压脱网概率阈值，所述低压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8，所述高压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8。进一步地，所述长度阈值的取值范围是3～5。进一步地，所述每个层级的连锁故障是指在事故链中的每个环节的故障。进一步地，所述事故链集为：S＝USi(22)其中，S是事故链集，Si是第i次事故链搜索后形成的事故链集合，U表示求集合的并集。一种新能源发电高低压脱网事故链搜索系统，包括：第一模块，用于根据电网特定运行方式、电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性，对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；第二模块，用于根据指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；第三模块，用于根据指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值下的连锁故障事故链；第四模块，用于设置新的事故链搜索的脱网概率阈值，进入下一次事故链搜索，直到遍历完每个层级的连锁故障，输出电网特定运行方式在指定初始连锁故障下的全部事故链，形成事故链集。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：(1)本专利技术充分利用新能源设备高低压穿越特性，通过计算指定设备脱网概率值及其脱网时刻，实现新能源发电高低压连锁脱网路径的快速搜索，对于可能发生的连锁故障，能提前搜索出新能源连锁脱网路径，有利于对电网特性认知的分析研究，有利于提前布署相关阻断措施，防范因新能源连锁脱网恶性演化带来的电网大停电事故发生的风险；(2)本专利技术构建的设备脱网概率值及其脱网时刻计算方法，充分利用新能源设备高低压穿越特性，能有效解决目前传统方法的计算量高、容错性差等问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中持续时间与电压偏移值的关系曲线图；图3是本专利技术实施例中电压偏移值与持续时间的关系曲线图；图4是本专利技术实施例中pu＝0.9在其对应的持续时间2s内的积分值示意图；图5是本专利技术实施例中pu＝0.2在其对应的持续时间0.625s内的积分值示意图；图6是本专利技术实施例中电压取低压临界值示意图；图7是本专利技术实施例中电压取高压临界值示意图；图8是本专利技术实施例中pu,i,j,val≤1.2情形下故障概率计算示意图；图9是本专利技术实施例中pu,i,j,val>1.2情形下故障概率计算示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例一：如图1、图2所示，一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，包括：获取电网特定运行方式，获取电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性；对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；基于指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；基于指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，其特征是，包括：/n获取电网特定运行方式，获取电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性；对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；/n基于指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；/n基于指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值下的连锁故障事故链；/n设置新的事故链搜索的脱网概率阈值，进入下一次事故链搜索，直到遍历完每个层级的连锁故障，输出电网特定运行方式在指定初始连锁故障下的全部事故链，形成事故链集。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，其特征是，包括：
获取电网特定运行方式，获取电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性；对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；
基于指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；
基于指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值下的连锁故障事故链；
设置新的事故链搜索的脱网概率阈值，进入下一次事故链搜索，直到遍历完每个层级的连锁故障，输出电网特定运行方式在指定初始连锁故障下的全部事故链，形成事故链集。


2.根据权利要求1所述的新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，其特征是，所述指定设备接入节点包括风电场或光伏电站经过升压变压器接入区域电网时升压变压器的低压侧节点。


3.根据权利要求1所述的新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，其特征是，所述脱网概率阈值包括低压脱网概率阈值和高压脱网概率阈值，所述低压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8，所述高压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8。


4.根据权利要求1所述的新能源发电高低压脱网事故...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓丹，雷鸣，张金锋，吴家龙，许剑冰，冯佳期，李峰，李威，薛峰，方勇杰，侯玉强，李兆伟，董希建，王玉，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网电力科学研究院有限公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32