大电网连锁故障及异地多点故障的自动识别控制方法技术

大电网连锁故障及异地多点故障的自动识别控制方法，包括４个步骤：（１）建立预想故障集与故障元件的映射函数；（２）建立一个ｎ＊ｎ个元素的表格Ｚ，得表格中每个元素的数值；（３）建立另外一个ｎ＊ｎ个元素的表格Ｑ，所有元素初值为０，当元件ｉ发生故障后，将表格Ｑ中第ｉ列的元素的数值置为和表格Ｚ中第ｉ列的元素数值相同，然后查找表格Ｑ第ｉ行中是否有非０的元素，即为预想故障集的预想故障；（４）当元件ｉ发生故障经过周期Ｔ后，将表格Ｑ中的第ｉ列的元素数值全置为０，即元件ｉ故障失效，之后发生的故障不和该故障组合。本发明专利技术方法判断大电网连锁故障及异地多点故障速度快，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电力系统自动化
，更准确地说本专利技术涉及 一种大电 网连锁故障及异地多点故障的自动识别控制方法。
技术介绍
大电网发生严重故障后，往往表现为送端发电和输电设备急剧过载， 受电负荷中心因缺失电力供给，电压和周波会大幅下降，其结果如多米 诺骨牌效应，电网在十几秒甚至几秒内瓦解。因此，自动识别大电网的连 锁故障及异地多点故障，并采取相应的控制措施，能防范故障连锁扩展导 致电网崩溃。现有的方法只能识别单一元件的故障或者本地元件在固定周期内发生的N-2故障，目前还没有大电网连锁故障及异地多点故障的自动识别方式， 目前的大电网连锁故障及异地多点故障的控制主要依靠人工调度方式。目前电力系统紧急控制装置对本地故障釆取控制措施时，都是根据第 一个故障发生前0.2秒的系统运行工况，对第一个故障发生后固定周期内 发生的故障进行组合，然后综合查表决策，当周期结束后，整个事件结束， 即使是第二个故障发生在周期结束前1秒，第三个故障发生在周期结束后 50亳秒，则第三个故障也不会和第二个故障组合，该种故障判断和紧急控 制方式，对于本地单一元件故障和固定周期内的N-2故障是适用的，但对 于连锁故障及异地多点故障是不合适的，因为连锁故障及异地多点故障的故障元件个数一般是大于等于2的，并且后续故障不一定全部发生在以第 一个故障为起点的一个固定周期内；如果把固定周期放长，也是不合适的， 因为是根据第一个故障前的运行工况决策的，如果周期过长，运行工况改 变的比较大，势必导致控制措施不准确。要实现对大电网的连锁故障及异地多点故障的控制从人工调度方式 转变为智能化方式，实现智能化的电力系统紧急控制装置，不管是离 线预决策，实时匹配还是在线预决策，实时匹配，只能是基于预想故 障集的，因为对于一个稍大规模的电力系统来说，在当前电力系统稳定分 析算法的水平和计算机等相关技术水平条件下，要做到实时故障集是很困 难的。进一步讲，虽然在一定含义上，扰动轨迹可以按实测轨迹进行预测， 但临界模式和突变点是无法估计的，且控制后的效果也无法预测。实时故 障集在可望的将来也是很难实现的。预想故障集是根据电力系统网架结构 及运行工况进行离线或者在线计算得出的需要釆取控制措施的故障组合， 不是所有故障组合都需要釆取措施的，而且每个故障对电力系统造成的影 响和冲击都是有时效性的，因此，要自动识别大电网的连锁故障及异地多 点故障，不是识别出单一元件的故障后，简单的叠加和组合，需要根据故 障发生的时间及电力系统紧急控制装置中的预想故障集，进行有效故障的 组合。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服现有技术依靠人工调度控制大电网连锁故障及 异地多点故障的不足，提供一种大电网连锁故障及异地多点故障的自动识 别控制方法，并采取相应的控制措施，防范故障连锁扩展导致的电网崩溃。为了实现上述目的，本专利技术是釆取以下的技术方案来实现的，包括下列步骤(1 )根据大电网需要判断故障的元件个数n及预想故障集{fi I i=l。.。。 m}，建立预想故障集与故障元件的映射函数fi=F(X,y)，函数F的参数x, y 为故障元件的序号，序号范围l n;(2) 、根据映射函数，建立一个n*n个元素的表格Z,表格中每个元 素按照先行后列的顺序连续编号，每个元素得编号为j, j的范围l wn, 然后建立函数fi-F(x,y)中的参数x，y与表格Z中的元素序号j的函数关 系x-L(j)， y= C (j),将x，y带入函数F(x，y)中，得表格中每个元素的 数值为zj=F(L(zj), C(zj));(3) 、建立另外一个wn个元素的表格Q，所有元素初值为0，当元件 i发生故障后，将表格Q中第i列的元素的数值置为和表格Z中第i列的 元素数值相同，然后查找表格Q第i行中是否有非O的元素，非O元素的 数值a即为预想故障集的第a个预想故障，也就是基于预想故障集得出的 大电网连锁故障及异地多点故障；(4) 、当元件i发生故障经过周期T后，将表格Q中的第i列的元素 数值全置为0,即元件i故障失效，之后发生的故障不和该故障组合。本专利技术中，披露了 一种基于预想故障集和故障发生时间的自动识别大 电网连锁故障及异地多点故障的方法。如果不根据预想故障集，单纯的把 所有故障根据发生的时间组合在一起，是没有实际意义的。预想故障集是 根据大电网的网架结构及可能存在的运行工况由电力系统分析计算部门得 出的。对预想故障集(HI卜l。。。 m)进行编号，fi编号为故障i，令fi-i。函数fi-F(x，y), x， y为故障元件编号，具体表达式为fi= x故障并且y 故障并且x、 y故障发生时间间隔在周期T内；函数x- L(j)具体表达式为 x=j/n,函数y二C (j)具体表达式为y=j/n,根据以上函数，得到表格Z中 每个元素的数值。当元件i发生故障时，不管是本地故障还是异地故障， 都上送到自动识别单元，至于怎么上送，目前很多通信手段都可以做到， 不在此描述，当收到元件i,根据步骤(3)的方法写表格Q数据和查找表 格Q，步骤(4)是保证故障的时效性，当故障发生后，经过周期T后，要 清除该故障，此时记录大电网的状态处于该元件检修的状态，而不是该元 件发生故障的状态，网架结构和潮流分布都不能再以该故障发生前0.2秒 时的了，而应该转到该故障发生后的状态，否则就是失时的，并且是不准 确的。流程参见图1。效果和优点本专利技术自动识别大电网连锁故障及异地多点故障的方法 应用于电力系统的紧急控制装置中，将实现大电网形成以来的连锁故 障及异地多点故障紧急控制主要手段，从人工调度转变为智能化 控制的革命。(1) 采用了此种自动识别大电网连锁故障及异地多点故障的电力系 统紧急控制装置在一次事件中(从第一个故障开始到最后一个故 障结束)的决策场景(故障前0.2秒前的系统运行工况)可以是 多个，并且一次事件的周期是不固定的，能够准确的进行控制， 避免控制措施过重、过轻或者不正确；(2) 每有故障都有有效期，都只能和其发生时刻Tx之后的固定周期 T内发生的故障进行组合，故障不是同时失效的，是依次失效的，避免了故障同时失效带来的本该组合在一起的故障没有组合在 一起，本不该组合在一起的故障组合在了一起；(3) 如果预想故障集变化，只需要调整参数，不需要修改程序；(4) 故障的时效周期可自动设置；(5) 结合了预想故障集，判出的大电网连锁故障及异地多点故障可直 接工程应用，如果不结合预想故障集，单纯的把所有故障根据发 生的时间组合在一起，工程应用时需要再次筛选；(6) 可自动判断的故障元件个数多；(7) 速度快；(8) 可靠性高。附图说明图1为本专利技术方法流程框图。图2为电力系统稳定控制装置结构框图。 具体实施例方式下面是本专利技术的一个优选实施例，包括了釆用本专利技术的方法实现的电 力系统安全稳定控制装置。本专利技术的其它的特征、目的和优点也可以从实 施例的说明和附图中看出。从图2中可以看出，该电力系统稳定控制装置有1个主站和6个子站， 6个子站采集系统的模拟量和开入量，共涉及n个元件。当发生故障时， 子站自身的釆集判断单元判断出故障后，发送至主站。假定在子站1、子站2、子站3分别发生元件1故障el、元件2故障e2、元件3故障e3，故障发生时间分别为0时刻、本文档来自技高网...

【技术保护点】
大电网连锁故障及异地多点故障的自动识别控制方法，包括如下步骤：（１）根据大电网需要判断故障的元件个数ｎ及预想故障集｛ｆｉ｜ｉ＝１。。。ｍ｝，建立预想故障集与故障元件的映射函数ｆｉ＝Ｆ（ｘ，ｙ），函数Ｆ的参数ｘ，ｙ为故障元件的序号，序号范围１～ｎ；（２）、根据映射函数，建立一个ｎ＊ｎ个元素的表格Ｚ，表格中每个元素按照先行后列的顺序连续编号，每个元素得编号为ｊ，ｊ的范围１～ｎ＊ｎ，然后建立函数ｆｉ＝Ｆ（ｘ，ｙ）中的参数ｘ，ｙ与表格Ｚ中的元素序号ｊ的函数关系ｘ＝Ｌ（ｊ），ｙ＝Ｃ（ｊ），将ｘ，ｙ带入函数Ｆ（ｘ，ｙ）中，得表格中每个元素的数值为ｚｊ＝Ｆ（Ｌ（ｚｊ），Ｃ（ｚｊ））；（３）、建立另外一个ｎ＊ｎ个元素的表格Ｑ，所有元素初值为０，当元件ｉ发生故障后，将表格Ｑ中第ｉ列的元素的数值置为和表格Ｚ中第ｉ列的元素数值相同，然后查找表格Ｑ第ｉ行中是否有非０的元素，非０元素的数值ａ即为预想故障集的第ａ个预想故障，也就是基于预想故障集得出的大电网连锁故障及异地多点故障；（４）、当元件ｉ发生故障经过周期Ｔ后，将表格Ｑ中的第ｉ列的元素数值全置为０，即元件ｉ故障失效，之后发生的故障不和该故障组合。

【技术特征摘要】
1、大电网连锁故障及异地多点故障的自动识别控制方法，包括如下步骤(1)根据大电网需要判断故障的元件个数n及预想故障集{fi|i＝1。。。m}，建立预想故障集与故障元件的映射函数fi＝F(x，y)，函数F的参数x，y为故障元件的序号，序号范围1～n；(2)、根据映射函数，建立一个n*n个元素的表格Z，表格中每个元素按照先行后列的顺序连续编号，每个元素得编号为j，j的范围1～n*n，然后建立函数fi＝F(x，y)中的参数x，y与表格Z中的元素序号j的函数关系x＝L(j)，y＝C(j)，将x，y带入函数F(x，y)中，得表格中每个元素的数值为zj＝F(L(zj)，C(z j))；(3)、建立另外一个n*n个元素的表格Q，所有元素初值为0，当元件i发生故障后，将表格Q中第i列的元素的数值置为和表格Z中第i列的元素数值相同，然后查找表格Q第i行中是否有非0的元素，非0元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪明，刘华伟，宣筱青，罗建裕，陈永华，李海峰，
申请(专利权)人：国网南京自动化研究院，江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]