基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法技术方案

本发明专利技术具体涉及基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，包括：计算电力系统的输电线路故障概率；基于拉丁超立方抽样法进行多重故障抽样；为各个场景建立对应的一二次耦合多重故障模型；并确定输电线路故障状态和保护动作状态，然后评估对应场景的风险指标；基于单一场景的风险指标计算对应的综合严重度指标，进而通过筛选排序得到综合严重度指标最高的一个或多个场景，分析电力系统的薄弱环节；综合所有场景的风险指标及其保护拒动概率计算系统风险值，评估电力系统的整体运行风险。本发明专利技术能够反映保护不正确动作时故障范围扩大对电网运行安全的影响，并能够对不同维度的风险指标进行归一化处理并实现科学的排序。的风险指标进行归一化处理并实现科学的排序。的风险指标进行归一化处理并实现科学的排序。

【技术实现步骤摘要】
基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法


[0001]本专利技术涉及电力系统运行风险评估
，具体涉及基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法。

技术介绍

[0002]随着西电东送等跨区、跨省电网互联规模不断增大，同塔多回、交叉跨越、密集通道等输电线路越来越多，受到外部极端天气、自然灾害、网络攻击等因素影响，以及内部保护和稳控等二次系统失效，引发多重故障的风险有增无减。梳理近年来发生的多起大停电事故发现，同时多重故障和相继多重故障是许多大停电事故的主要原因。电网故障常常是由气象灾害所引发，而当系统初始故障发生后，如果二次设备不正确动作，则会导致多个相邻设备跳闸，扩大故障影响范围，推动连锁故障的发生与发展。
[0003]针对气象灾害导致一次设备(输电线路)故障引发的系统风险评估技术方面，公开号为CN107633320A的中国专利公开了《一种基于气象预测和风险评估的电网线路重要度评估方法》，其先确定台风天气下线路的故障集；接着建立台风有效风速模型，并构建了描述台风有效风速对线路故障概率影响的数学模型，进而确定故障集中每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特征在于，包括：S1：基于气象数据计算电力系统的输电线路故障概率；S2：基于拉丁超立方抽样法进行多重故障抽样，得到若干组数据；每组数据对应一个场景，进而通过输电线路故障概率确定各个场景的系统运行状态；S3：为各个场景建立对应的一二次耦合多重故障模型；然后基于各个场景的系统运行状态确定对应一二次耦合多重故障模型的系统中输电线路状态和保护动作状态，并评估对应场景的风险指标；S4：基于单一场景的风险指标计算对应的综合严重度指标，进而通过筛选排序得到综合严重度指标最高的一个或多个场景，分析电力系统的薄弱环节；S5：综合所有场景的风险指标及其保护拒动概率计算电力系统的系统风险值，进而基于系统风险值评估电力系统的整体运行风险。2.如权利要求1所述的基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特征在于：步骤S1中，通过如下公式计算输电线路故障概率：式中：P
Lf
表示输电线路故障概率；
‑
λ
ave
表示输电线路在气象条件w下的平均故障率；Δt表示评估时间。3.如权利要求1所述的基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特征在于：步骤S2中，对于包含m条输电线路的电力系统：首先通过拉丁超立方抽样得到n组数据，每组数据对应一个场景，每个场景包含对应于m条输电线路的m个位于0～1之间的随机数；然后将随机数与输电线路故障概率进行对比：若随机数大于输电线路故障概率，则表示输电线路处于正常运行状态，反之则表示输电线路处于故障停运状态；最后通过将各个场景中的m个随机数分别与输电线路故障概率进行对比，确定n个场景的系统运行状态。4.如权利要求1所述的基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特征在于：步骤S3中，构建的一二次耦合多重故障模型包括输电线路模块、两套输电线路主保护装置模块、输电线路后备保护装置模块以及断路器模块；其中，两套主保护装置模块与后备保护装置模块并联，并与输电线路模块和断路器模块串联。5.如权利要求4所述的基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特征在于：一二次耦合多重故障模型的保护动作状态包括保护正确动作和保护拒动；保护拒动包括一类拒动，即二次系统发生回路断线或硬件失效导致跳闸信号不能正确产生、传输的拒动模式，以及二类拒动，即由保护装置运行环境参数影响而导致保护拒动的拒动模式；通过如下公式计算一二次耦合多重故障模型的保护拒动概率：通过如下公式计算一二次耦合多重故障模型的保护拒动概率：式中：P
R
表示保护拒动概率；P
Lf
表示输电线路故障概率；P
R1
表示一类拒动概率；Δt表示评估时间；λ
R1
表示一类拒动的失效率；N
rp
表示单条线路安装的保护套数；P
R2
(i)表示电力系统单条输电线路N
rp
套保护中第i套保护装置的二类拒动概率。6.如权利要求5所述的基于一二次耦合多重故障模型的电力系统风险评估方法，其特
征在于：场景的风险指标包括电压越限风险、潮流越限风险和系统失负荷风险；1)电压越限风险定义电力系统第i个节点的节点电压越限风险和系统综合电压越限风险为：R
i
(u)＝P
r
(u
i
)
·
S
ev
(w
i
)；式中：R
i
(u)表示第i个节点的节点电压越限风险值；P
r
(u
i
)表示第i个节点的节点电压越限概率；S
ev
(w

【专利技术属性】
技术研发人员：南东亮，杨国生，王建，陈军，李仲青，常喜强，王文焕，赵启，张路，谭金龙，刘欢庆，张烈，朱子民，段青熙，彭寅章，熊张忞，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司重庆大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：