考虑风机低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及输电线路故障识别技术，具体涉及考虑风机低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法及系统，该方法包括建立考虑新能源机组低穿特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型，通过仿真获取辨识所需的故障链数据；基于状态故障网络计及线路失负荷严重性和线路失负荷不均匀性分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标；基于电气介数提出考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标；考虑电网的网络结构和状态转移特性，采用模糊熵权法定义综合风险指标，以衡量线路开断的综合影响。该方法能实现基于新型电力系统连锁故障数据的关键线路辨识，降低了新能源机组大规模接入后对连锁故障关键线路辨识的难度，保障了电力系统安全稳定运行。保障了电力系统安全稳定运行。保障了电力系统安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
考虑风机低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法及系统


[0001]本专利技术属于输电线路故障识别
，特别涉及考虑风机低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法及系统。

技术介绍

[0002]随着用电需求的日益增加，电网大规模互联不断发展，电力网络已成为世界上最复杂的网络之一。近些年来，世界范围内发生了多起大停电事故，造成了巨大经济损失和严重的社会影响。研究表明，连锁故障大停电事故是由初始元件故障引发后续元件连锁停运退出运行，继而引发连锁故障的发生。
[0003]在高比例可再生能源并网的背景下，风光等新能源渗透率的提高使得这种不确定性对系统的影响更加显著，近些年来多起新能源高占比的连锁故障大停电事故再次印证了大规模新能源机组并网增大了电网发生停电事故的风险，其中少数的关键元件崩溃将导致电网安全运行水平急剧下降。因此快速准确定位触发含高比例可再生能源电网连锁故障的关键元件，定位导致连锁故障传播范围扩大的关键路径，对于有效实施连锁故障预防和控制，提高电网运行可靠性具有重要意义。
[0004]目前考虑新能源的连锁故障关键元件辨识主要侧重于分析本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑新能源机组低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法，其特征在于，包括：建立同时考虑新能源机组和线路运行的连锁故障的仿真模型，得到故障链数据；将故障链数据分为连锁故障不同阶段的状态，形成状态故障网络；基于状态故障网络，计及线路失负荷程度和失负荷不均匀度建立安全风险指标和不均匀风险指标；基于电气介数建立考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标；考虑电网的网络结构和状态转移特性，采用模糊熵权法建立综合风险指标；将超过给定阈值的线路风险值对应的线路确定为新型电力系统连锁故障关键线路。2.根据权利要求1所述考虑新能源机组低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法，其特征在于，所述建立连锁故障的仿真模型，得到故障链数据包括以下步骤：1)建立采用折线模型表示风电机组的脱网概率模型：其中：p
off
‑
grid
是风电机组脱网的概率，V
WF
是风电机组并网点电压值；2)建立考虑线路潮流过载的连锁故障概率模型：其中：表示线路停运概率；F
fl
、分别表示线路所载潮流、线路额定传输功率和线路功率传输极限；p0为继电保护装置的隐性故障概率；3)建立同时考虑新能源机组端电压保护和线路运行过负荷保护的连锁故障模型，步骤如下：3.1)输入电网运行的初始参数；3.2)确定并断开初始故障线路，将故障线路加入故障链中；3.3)检测系统孤岛情况；对每个孤岛，调节发电机送出功率，实现发电和负荷平衡；当发电机出力调度无法满足负荷需求时，进行切机或甩负荷操作，再重新调整剩余发电机出力，重复该过程直到孤岛内的发电和负荷平衡，进入3.4)；3.4)进行系统交流潮流计算，若潮流不收敛则按最优潮流削减负荷，同时检测是否有新能源机组电压超过阈值以及是否有线路潮流超过线路容量阈值并计算系统总负荷损失；若此时故障链尚未搜索到最大深度，进入3.5)；否则，进入3.6)；3.5)对于超过电压阈值的新能源机组，基于风电机组脱网概率模型计算风电机组的脱网概率；对于过载线路，基于线路停运概率模型计算线路的停运概率；模拟新能源机组脱网或线路过载断开线路后，并统计当前累计负荷损失；当同时存在多个元件故障时，根据其概
率按照俄罗斯轮盘方式随机选择一台新能源机组脱网或一条线路断开；若发生新能源机组脱网或线路故障开断，则进入3.3)，并将故障开断的线路加入故障链中；3.6)单次连锁故障模拟过程结束，记录故障链以及各阶段累计负荷损失数据。3.根据权利要求1所述考虑新能源机组低穿特性的连锁故障关键线路辨识方法，其特征在于，构建状态故障网络包括：1)对故障链的故障序列进行处理；设一个包含N
l
个线路的系统，{f
(1)
,
…
,f
(k)
}为所记录的一条长度为k的故障链，其中f
(k)
表示故障线路的编号，下标括弧里的数字表示故障在故障链中的顺序；采用维度为1
×
N
l
的0
‑
1向量表示系统当前的运行状态，其中0表示线路在运，而1表示线路停运；将系统的初始状态记为s0，并由这条故障链得到k+1个系统状态{s0,s1,
…
,s
k
}；将状态与故障链所对应的故障配对，形成二元组的序列(s0,f
(1)
),(s1,f
(2)
),
…
,(s
k
‑1,f
(k)
),(s
k
,f0)；其中最后一个二元组的f0是故障链终止标识，一条故障链可通过状态
‑
故障二元组序列来描述；2)状态故障网络的状态值和故障值为：根据连锁故障发生的马尔科夫性质，定义状态s
k(j)
为位于第k故障阶段的第j个状态，线路f
l
为状态s
k(j)
转化为状态s
k+1(i)
的故障线路，则状态s
k(j)
的S值、二元组(s
k(j)
,f
l
)的F值由下式求得：下式求得：F(s
k(j)
,f0)＝L,f0∈S(s
k(j)
)F(s
k(j)
,f
l
)＝S(s
k+1(i)
),f
l
∈S(s
k(j)
),f
l
∈S
pf
(s
k+1(i)
)其中，N(s

【专利技术属性】
技术研发人员：徐箭，贺中豪，廖思阳，邹曜坤，柯德平，孙元章，杨军，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：