适用于搜索连锁演化故障路径的方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于搜索连锁演化故障路径的方法、系统、设备及介质，属于电力系统技术领域。本发明专利技术方法，包括：获取当前新型电力系统的网络拓扑数据，针对所述网络拓扑数据进行潮流计算，根据得到的潮流计算结果确定当前新型电力系统的故障线路；若在所述故障线路断开后，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流有影响，则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路；若下级故障线路触发终止搜索条件，则终止搜索，并给出下级故障线路的故障连锁演化路径。本发明专利技术可以针对实际电网运行中时常出现的潮流主导的连锁故障问题搜索出初始故障可能的连锁演化路径。故障问题搜索出初始故障可能的连锁演化路径。故障问题搜索出初始故障可能的连锁演化路径。

【技术实现步骤摘要】
适用于搜索连锁演化故障路径的方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力系统
，并且更具体地，涉及一种适用于搜索连锁演化故障路径的方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]梳理近年来世界范围内发生的多起大停电事故发现，几乎所有的大停电事故都不是单一原因造成的，事故过程中元件的动作在多时间尺度交互影响，形成了复杂的连锁故障演化过程。更为关键的是，潮流问题成为推动故障连锁演化的主导因素之一。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种适用于搜索连锁演化故障路径的方法，包括：
[0004]获取当前新型电力系统的网络拓扑数据，针对所述网络拓扑数据进行潮流计算，根据得到的潮流计算结果确定当前新型电力系统的故障线路；
[0005]若在所述故障线路断开后，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流有影响，则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路；
[0006]若下级故障线路触发终止搜索条件，则终止搜索，并给出下级故障线路的故障连锁演化路径。
[0007]可选的，方法还包括，若是故障线路断开后，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流没有影响，则将故障线路的事故链条作为故障路径输出。
[0008]可选的，方法还包括，若是下级故障线路不触发终止搜索条件，则更新新型电力系统与故障线路相关联的参数和网络矩阵，基于更新后的参数和网络矩阵进行再下级故障线路的搜索。
[0009]可选的，则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路，包括：
[0010]在所述故障线路断开后，确定故障线路断开对新型电力系统的其他线路上的有功潮流的影响因子，基于所述影响因子确定故障线路断开后，新能电力系统中潮流加重的线路，并确定所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度；
[0011]若是所述线路有功潮流剩余裕度不大于零，即其有功潮流过载，则将所述该线路作为下级故障线路。
[0012]可选的，所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度，包括：
[0013]确定所述潮流加重的线路的有功潮流变化量，公式如下：
[0014][0015]其中，ij为故障线路，km为潮流加重的线路，为潮流加重的线路的有功潮流变化量，α为故障连锁演化的级数，为第α级连锁演化前线路km上的有功潮流值，是第α级连锁演化时ij相对于线路km的支路开断影响因子；
[0016]其中，的计算公式如下：
[0017][0018]其中，b
km
为km的电纳值，b
ij
为ij的电纳值，Δb
ij
为ij断开后电纳值的变化量，为第α级故障连锁演化时ij断开前新型电力系统的电纳矩阵，H
l
为表征线路km开断的0
‑
1矩阵，H
i
为表征故障线路ij的0
‑
1矩阵，如公式(3)所示：
[0019][0020]基于公式(2)确定ij断开后km上的有功潮流，公式如下：
[0021][0022]其中，为ij断开后km上的有功潮流；
[0023]基于公式(4)确定km上的有功潮流剩余裕度，公式如下：
[0024][0025]其中，为km上的有功潮流剩余裕度，为km上的有功潮流最大值。
[0026]可选的，基于牛顿
‑
拉夫逊法核查所述下级故障线路是否触发终止搜索条件。
[0027]可选的，终止搜索条件，包括如下全部：系统失稳，系统解列，达到指定演化链条数。
[0028]再一方面，本专利技术还提供了一种适用于搜索连锁演化故障路径的系统，包括：
[0029]采集单元，用于获取当前新型电力系统的网络拓扑数据，针对所述网络拓扑数据进行潮流计算，根据得到的潮流计算结果确定当前新型电力系统的故障线路；
[0030]计算单元，用于在所述故障线路断开，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流有影响后，基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路；
[0031]输出单元，在下级故障线路触发终止搜索条件后，终止搜索，并给出下级故障线路的故障连锁演化路径。
[0032]可选的，采集单元还用于，在故障线路断开，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流没有影响后，将故障线路的事故链条作为故障路径输出。
[0033]可选的，计算单元还用于，在下级故障线路不触发终止搜索条件后，更新新型电力系统与故障线路相关联的参数和网络矩阵，基于更新后的参数和网络矩阵进行再下级故障线路的搜索。
[0034]可选的，则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路，包括：
[0035]在所述故障线路断开后，确定故障线路断开对新型电力系统的其他线路上的有功潮流的影响因子，基于所述影响因子确定故障线路断开后，新能电力系统中潮流加重的线路，并确定所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度；
[0036]若是所述线路有功潮流剩余裕度不大于零，即其有功潮流过载，则将所述该线路作为下级故障线路。
[0037]可选的，确定所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度，包括：
[0038]确定所述潮流加重的线路的有功潮流变化量，公式如下：
[0039][0040]其中，ij为故障线路，km为潮流加重的线路，为潮流加重的线路的有功潮流变化量，α为故障连锁演化的级数，为第α级连锁演化前线路km上的有功潮流值，是第α级连锁演化时ij相对于线路km的支路开断影响因子；
[0041]其中，的计算公式如下：
[0042][0043]其中，b
km
为km的电纳值，b
ij
为ij的电纳值，Δb
ij
为ij断开后电纳值的变化量，为第α级故障连锁演化时ij断开前新型电力系统的电纳矩阵，H
l
为表征线路km开断的0
‑
1矩阵，H
i
为表征故障线路ij的0
‑
1矩阵，如公式(3)所示：
[0044][0045]基于公式(2)确定ij断开后km上的有功潮流，公式如下：
[0046][0047]其中，为ij断开后km上的有功潮流；
[0048]基于公式(4)确定km上的有功潮流剩余裕度，公式如下：
[0049][0050]其中，为km上的有功潮流剩余裕度，为km上的有功潮流最大值。
[0051]可选的，基于牛顿
‑
拉夫逊法核查所述下级故障线路是否触发终止搜索条件。
[0052]可选的，终止搜索条件，包括如下全部：系统失稳，系统解列，达到指定演化链条数。
[0053]再一方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；
[0054]处理器，用于执行一个或多个程序；
[0055]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于搜索连锁演化故障路径的方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前新型电力系统的网络拓扑数据，针对所述网络拓扑数据进行潮流计算，根据得到的潮流计算结果确定当前新型电力系统的故障线路；若在所述故障线路断开后，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流有影响，则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路；若下级故障线路触发终止搜索条件，则终止搜索，并给出下级故障线路的故障连锁演化路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，若是故障线路断开后，对新型电力系统的其他线路上的有功潮流没有影响，则将故障线路的事故链条作为故障路径输出。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，若是下级故障线路不触发终止搜索条件，则更新新型电力系统与故障线路相关联的参数和网络矩阵，基于更新后的参数和网络矩阵进行再下级故障线路的搜索。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述则基于支路开断影响因子，进行下级故障线路的搜索，确定下级故障线路，包括：在所述故障线路断开后，确定故障线路断开对新型电力系统的其他线路上的有功潮流的影响因子，基于所述影响因子确定故障线路断开后，新能电力系统中潮流加重的线路，并确定所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度；若是所述线路有功潮流剩余裕度不大于零，即其有功潮流过载，则将所述该线路作为下级故障线路。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述潮流加重的线路的有功潮流剩余裕度，包括：确定所述潮流加重的线路的有功潮流变化量，公式如下：其中，ij为故障线路，km为潮流加重的线路，为潮流加重的线路的有功潮流变化量，α为故障连锁演化的级数，为第α级连锁演化前线路km上的有功潮流值，是第α级连锁演化时ij相对于线路km的支路开断影响因子；其中，的计算公式如下：其中，b
km
为km的电纳值，b
ij
为ij的电纳值，Δb
ij
为ij断开后电纳值的变化量，为第α级故障连锁演化时ij断开前新型电力系统的电纳矩阵，H
l
为表征线路km开断的0
‑
1矩阵，H
i
为表征故障线路ij的0
‑
1矩阵，如公式(3)所示：
基于公式(2)确定ij断开后km上的有功潮流，公式如下：其中，为ij断开后km上的有功潮流；基于公式(4)确定km上的有功潮流剩余裕度，公式如下：其中，为km上的有功潮流剩余裕度，为km上的有功潮流最大值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于牛顿
‑
拉夫逊法核查所述下级故障线路是否触发终止搜索条件。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终止搜索条件，包括如下全部：系统失稳，系统解列，达到指定演化链条数。8.一种适用于搜索连锁演化故障路径的系统，其特征在于，所述系统包括：采集单元，用于获取当前新型电力系统的网络拓扑数据，针对所述网络拓扑数据进行潮流计算，根据得到的潮流计算结果确定当前新型电力系统的故障线路；计算单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈政委，孙华东，仲悟之，王安斯，赵兵，徐式蕴，王歆，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：