一种光伏系统连锁故障序列辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏系统连锁故障序列辨识方法及系统，根据专家经验选取关键线路为连锁故障序列的初始故障；从局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度构建链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标；根据链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标构建非合作关系的博弈模型，确定链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重，根据权重得到光伏系统的连锁故障序列综合指标，结合初始故障确定结束光伏系统连锁故障序列预测条件，当满足系统发生解列或连锁故障序列达到最大时，完成光伏系统连锁故障序列辨识。本发明专利技术通过非合作博弈论建立综合指标，可以更加全面的预测光伏系统的连锁故障序列。的连锁故障序列。的连锁故障序列。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏系统连锁故障序列辨识方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统安全运行
，具体涉及一种光伏系统连锁故障序列辨识方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，关于连锁故障模拟模型的研究大多针对传统电力系统，考虑光伏发电系统的模型较少。适用于光伏发电系统具有一定的片面性。现有的方法是根据系统结构拓扑特征，通过算法对系统进行分区，其次在线路脆弱性方面构建冲击脆弱性指标和专一脆弱性指标来搜索连锁故障序列；或者在动态潮流方法中加入综合脆弱度指标，形成连锁故障模式搜索方法等。
[0003]以上方法均是从系统拓扑结构方面和潮流运行方面构建相应指标来分析电力系统连锁故障序列，所建立的指标未能全面从系统的结构特性、潮流情况和光伏特性进行分析，不能全面准确的进行光伏系统的连锁故障序列搜索。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光伏系统连锁故障序列辨识方法及系统，通过从局部拓扑结构角度、潮流运行情况角度和光伏发电影响情况角度建立光伏系统的连锁故障序列的辨识指标，讨论光伏系统的连锁故障中间环节的预测。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术一种光伏系统连锁故障序列辨识方法，包括以下步骤：
[0007]S1、根据专家经验选取关键线路为连锁故障序列的初始故障；
[0008]S2、从局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度构建链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标；
[0009]S3、根据步骤S2构建的链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标构建非合作关系的博弈模型，确定链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G，根据链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G得到光伏系统的连锁故障序列综合指标K；
[0010]S4、根据步骤S1选取的初始故障与步骤S3得到的连锁故障序列综合指标K，确定结束光伏系统连锁故障序列预测条件，当满足系统发生解列或连锁故障序列达到最大时，完成光伏系统连锁故障序列辨识。
[0011]具体的，步骤S2中，从局部拓扑结构角度构建评估线路重要性的链路预测指标，通过链路预测指标对含光伏网络中的潜在链路进行预测；
[0012]从潮流运行情况出发，考虑断开故障支路后其他线路的潮流转移冲击比率，用支路负载率与支路个数取对数的倒数的乘积对潮流熵函数进行加权，加权后的熵函数模型计及线路平均负载率和支路个数对系统运行状态的影响，再乘以表征线路不同的系数，得到
用于表征光伏系统潮流运行情况的加权潮流熵指标；
[0013]从光伏发电影响情况角度出发，考虑光电的波动性对系统自组织临界演化水平的影响，对光电汇集母线i处的光电功率波动率进行归一化处理，得到光电加权波动熵指标。
[0014]进一步的，链路预测指标S
A(i)
为：
[0015][0016]其中，A为邻接矩阵，i为节点号，k为列号，σ为可调参数，m为系统中线路支数。
[0017]进一步的，加权潮流熵指标F
ki
为：
[0018][0019]其中，P
ki
为支路i断开后支路k的有功潮流；P
k0
为支路k的初始有功潮流；P
kmax
为支路k的最大有功传输容量，m为系统中线路支数，n为接光伏系统线路支数。
[0020]进一步的，光电加权波动熵指标H
ki
为：
[0021][0022]其中，χ
min
为所有光电功率波动率的最小值，χ
max
为所有光电功率波动率的最大值，m为系统中线路支数，t为χ
i
区间内的节点数，f
k
为χ
i
的母线数目，χ
i
为线路i的光电功率波动率。
[0023]具体的，步骤S3中，光伏系统的连锁故障序列综合指标K为：
[0024]K＝C1S+C2F+C3H
[0025]其中，C1为链路预测指标S的权重，C2为加权潮流熵指标F的权重，C3为光电加权波动熵指标H的权重。
[0026]具体的，步骤S3中，链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G为：
[0027]G＝{P,(S
r
)
r∈N
,(U
r
)
r∈N
}
[0028]其中，P表示指标集合，S
r
表示指标P
r
可调节权重系数的策略集合，U
r
表示指标P
r
在采用策略S
rg
时的收益函数，N＝{1,2,...,n}。
[0029]第二方面，本专利技术实施例提供了一种光伏系统连锁故障序列辨识系统，包括：
[0030]选取模块，根据专家经验选取关键线路为连锁故障序列的初始故障；
[0031]指标模块，从局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度构建链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标；
[0032]博弈模块，根据指标模块构建的链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标构建非合作关系的博弈模型，确定链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G，根据链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G得到光伏系统的连锁故障序列综合指标K；
[0033]辨识模块，根据选取模块选取的初始故障与博弈模块得到的连锁故障序列综合指标K，确定结束光伏系统连锁故障序列预测条件，当满足系统发生解列或连锁故障序列达到最大时，完成光伏系统连锁故障序列辨识。
[0034]第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述光伏系统连锁故障序列辨识方法的步骤。
[0035]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光伏系统连锁故障序列辨识方法的步骤。
[0036]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0037]本专利技术一种光伏系统连锁故障序列辨识方法，考虑了局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度，构建基本指标，提出光伏系统连锁故障序列辨识方法，通过非合作博弈理论建立综合链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的综合指标，预测光伏系统中的下一级故障线路，形成连锁故障序列，本专利技术有助于连锁事故链的预测，对工程实践具有有效的指导作用。
[0038]进一步的，局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度构建链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标，可以多角度、更全面的综合考虑光伏系统连锁故障序列。
[0039]进一步的，从网络拓扑结构角度建立评估线路重要性的链路预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统连锁故障序列辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据专家经验选取关键线路为连锁故障序列的初始故障；S2、从局部拓扑结构角度、潮流运行情况和光伏发电影响情况角度构建链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标；S3、根据步骤S2构建的链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标构建非合作关系的博弈模型，确定链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G，根据链路预测指标、加权潮流熵指标和光电加权波动熵指标的权重G得到光伏系统的连锁故障序列综合指标K；S4、根据步骤S1选取的初始故障与步骤S3得到的连锁故障序列综合指标K，确定结束光伏系统连锁故障序列预测条件，当满足系统发生解列或连锁故障序列达到最大时，完成光伏系统连锁故障序列辨识。2.根据权利要求1所述的光伏系统连锁故障序列辨识方法，其特征在于，步骤S2中，从局部拓扑结构角度构建评估线路重要性的链路预测指标，通过链路预测指标对含光伏网络中的潜在链路进行预测；从潮流运行情况出发，考虑断开故障支路后其他线路的潮流转移冲击比率，用支路负载率与支路个数取对数的倒数的乘积对潮流熵函数进行加权，加权后的熵函数模型计及线路平均负载率和支路个数对系统运行状态的影响，再乘以表征线路不同的系数，得到用于表征光伏系统潮流运行情况的加权潮流熵指标；从光伏发电影响情况角度出发，考虑光电的波动性对系统自组织临界演化水平的影响，对光电汇集母线i处的光电功率波动率进行归一化处理，得到光电加权波动熵指标。3.根据权利要求2所述的光伏系统连锁故障序列辨识方法，其特征在于，链路预测指标S
A(i)
为：其中，A为邻接矩阵，i为节点号，k为列号，σ为可调参数，m为系统中线路支数。4.根据权利要求2所述的光伏系统连锁故障序列辨识方法，其特征在于，加权潮流熵指标F
ki
为：其中，P
ki
为支路i断开后支路k的有功潮流；P
k0
为支路k的初始有功潮流；P
kmax
为支路k的最大有功传输容量，m为系统中线路支数，n为接光伏系统线路支数。5.根据权利要求2所述的光伏系统连锁故障序列辨识方法，其特征在于，光电加权波动熵指标H
ki
为：
其中，χ
min
为所有光电功率波动率的最小值，χ
max
为所有光电功率波动率的最大值，m为系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文姬，杨博，吴琼，赵磊，牛凯，王淑娟，郗航，刘增博，康英，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：