本发明专利技术公开了电力系统安全防护技术领域中的一种计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障分析方法。包括计算待分析的电网区域在设定电网运行方式下的稳定潮流，获得待分析的电网区域的主潮流路径；计算主潮流路径的故障概率，取概率值最大的两条线路作为初始故障点；判断是否由事故链环节触发了暂态稳定问题，如果是则将初始故障点加入事故链；判断故障后残余网络是否过载；如果是，则选择下一个故障点；否则，将此时的故障点作为故障链的最后一个环节加入事故链。本发明专利技术可以得出整个电网的连锁故障薄弱环节，为电网连锁故障监视与预警提供有效工具。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统安全防护
，尤其涉及。
技术介绍
电力系统是一个复杂的高阶非线性动态系统，电网的大规模互联不但会令电力系统的动态行为更加复杂，而且局部地区发生故障后其波及的范围也将加大，更易导致由于相继的连锁故障而造成大面积停电的恶性事故。电力系统局部一点或多点的故障，除了运行设备故障，人为操作失误以外，恶劣天气也是不可忽略的重要原因之一。电力系统跨越广阔地域，气候条件往往是影响其安全运行的重要因素。恶劣天气条件下元件发生故障的可能性将大大增加，由于电力系统输配电线路特别是长距离高压输电线路长期处在复杂的天气环境中，其故障的发生受天气变化的影响很大。长期的运行经验表明，恶劣天气出现的概率虽然不高，但在恶劣天气条件下电网各元件发生故障的机会明显增加，并对元件产生巨大的破坏作用，使电网发生多种相关和不相关故障的可能性急剧升高，发生所谓的“故障聚集”现象。因此，在进行复杂电网连锁故障传播机理分析中考虑恶劣天气因素，对连锁故障的预防与控制显得十分重要。目前国内外学术界主要从两个角度对电力系统连锁故障进行研究。一是以电力系统稳态以及暂态分析为核心，用特定概率描述系统行为来研究电力系统连锁故障整体行为特点。譬如OPA模型、Hidden Failure模型、CASCADE模型等；二是以电网拓扑结构为核心， 应用复杂网络理论研究电网的结构脆弱性以及复杂电网中连锁故障的传播机理。譬如小世界网络模型以及无标度网络模型等。然而上述研究并未将天气因素纳入模型考虑的范畴之内，很难适应恶劣天气下电网故障复杂多变的情况。本方法基于自组织临界思想提出计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链传播模型和仿真算法。统计电网恶劣天气引起的故障形式，特别是同一气象条件下对同一区域、同一通道范围内的影响及冲击的主要特征，并进行归类梳理；研究电网恶劣天气下严重连锁故障后的运行特点和薄弱环节；在此基础上，利用复杂系统理论及相关数学方法，研究连锁故障发生的机理，分析连锁故障的演变规律；在分析连锁故障成因的基础上，研究提出预防电网恶劣天气下发生连锁故障的策略。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出， 研究分析恶劣天气下电网事故发生概率及其故障累积效应。为实现上述的目的，本专利技术提供的技术方案是，包括步骤1 设定待分析的电网区域和电网运行方式；步骤2 通过电力系统分析综合程序计算待分析的电网区域在设定电网运行方式下的稳定潮流，得到潮流及方向，并由此获得待分析的电网区域的主潮流路径；步骤3 计算主潮流路径的故障概率，取概率值最大的两条线路作为初始故障点；步骤4:通过电力系统分析综合程序暂态稳定计算方法，进行待分析的电网区域的电网暂态稳定计算，获得电网电压稳定和发电机功角稳定计算结果；步骤5 判断是否由事故链环节触发了暂态稳定问题，如果是则执行步骤9 ；否则， 执行步骤6 ；步骤6 将初始故障点加入事故链，从待分析的电网区域中把故障线路断开，将断开后剩余的电网作为故障后残余网络；步骤7 通过电力系统分析综合程序进行故障后残余网络的潮流计算，确定故障后残余网络的主潮流方向，判断故障后残余网络是否过载；如果是，则执行步骤8 ；否则，执行步骤9 ；步骤8 根据故障后残余网络的主潮流方向，按照事故链环节显式触发和/或隐式触发方式选择下一个故障点，并将选择的下一个故障点作为初始故障点，将故障后残余网络作为待分析的电网区域，返回步骤4 ；步骤9 将此时的故障点作为故障链的最后一个环节加入事故链，形成最终的事故链，并判断是否有安自装置动作，如果有，则执行安自装置动作。所述计算主潮流路径的故障概率的计算公式为Ptj(Ei) = l_e_pt ；其中，ρ为线路或母线在恶劣天气下的平均故障率，尸=仏I· ^，Hi为线路或母线在恶劣天气下的故障比率Ji为恶劣天气的统计持续时间，T为统计周期时间，f为线路或母线的平均故障率。所述判断故障后残余网络是否过载具体是根据故障后残余网络的潮流计算结果， 寻找热稳定裕度权利要求1.，其特征是所述方法包括 步骤1 设定待分析的电网区域和电网运行方式；步骤2 通过电力系统分析综合程序计算待分析的电网区域在设定电网运行方式下的稳定潮流，得到潮流及方向，并由此获得待分析的电网区域的主潮流路径；步骤3 计算主潮流路径的故障概率，取概率值最大的两条线路作为初始故障点； 步骤4:通过电力系统分析综合程序暂态稳定计算方法，进行待分析的电网区域的电网暂态稳定计算，获得电网电压稳定和发电机功角稳定计算结果；步骤5 判断是否由事故链环节触发了暂态稳定问题，如果是则执行步骤9 ；否则，执行步骤6 ；步骤6 将初始故障点加入事故链，从待分析的电网区域中把故障线路断开，将断开后剩余的电网作为故障后残余网络；步骤7 通过电力系统分析综合程序进行故障后残余网络的潮流计算，确定故障后残余网络的主潮流方向，判断故障后残余网络是否过载；如果是，则执行步骤8 ；否则，执行步骤9 ；步骤8 根据故障后残余网络的主潮流方向，按照事故链环节显式触发和/或隐式触发方式选择下一个故障点，并将选择的下一个故障点作为初始故障点，将故障后残余网络作为待分析的电网区域，返回步骤4;步骤9 将此时的故障点作为故障链的最后一个环节加入事故链，形成最终的事故链， 并判断是否有安自装置动作，如果有，则执行安自装置动作。2.根据权利要求1所述的，其特征是所述计算主潮流路径的故障概率的计算公式为Ptj(Ei) = l-e_pt ；其中，ρ为线路或母线在恶劣天气下的平均故障率，尸=仏I·^，Hi为线路或母线在恶劣天气下的故障比率Ji3.根据权利要求1所述的，其特征是所述判断故障后残余网络是否过载具体是根据故障后残余网络的潮流计算结果，寻找热稳定裕度Y ^ 1的线路。4.根据权利要求3所述的，其特 征是所述热稳定裕度的计算公式为= J^ = ^—淇中，Yu为线路i在连锁 故障第m阶段时的热稳定裕度，为Piim为线路i在连锁故障第m阶段时的有功潮流为线路i在连锁故障第m-1阶段时的有功潮流；^lj为连锁故障发生至m-1阶段时，线路Lj 故障跳开后其上的有功功率转移至线路i上的有功功率；Ρ“Μ为线路i的热稳极限。全文摘要本专利技术公开了电力系统安全防护
中的。包括计算待分析的电网区域在设定电网运行方式下的稳定潮流，获得待分析的电网区域的主潮流路径；计算主潮流路径的故障概率，取概率值最大的两条线路作为初始故障点；判断是否由事故链环节触发了暂态稳定问题，如果是则将初始故障点加入事故链；判断故障后残余网络是否过载；如果是，则选择下一个故障点；否则，将此时的故障点作为故障链的最后一个环节加入事故链。本专利技术可以得出整个电网的连锁故障薄弱环节，为电网连锁故障监视与预警提供有效工具。文档编号H02H7/26GK102222890SQ20111015670公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日专利技术者于会泉, 但扬清, 刘文颖, 姚峰, 孙建华, 孙素琴, 张建立, 李扬, 杜波, 杨斌, 杨楠, 梁才, 梁纪锋, 王佳明, 王红印, 金娜 申请人:华北电力大学, 河南省电力公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障分析方法，其特征是所述方法包括：步骤１：设定待分析的电网区域和电网运行方式；步骤２：通过电力系统分析综合程序计算待分析的电网区域在设定电网运行方式下的稳定潮流，得到潮流及方向，并由此获得待分析的电网区域的主潮流路径；步骤３：计算主潮流路径的故障概率，取概率值最大的两条线路作为初始故障点；步骤４：通过电力系统分析综合程序暂态稳定计算方法，进行待分析的电网区域的电网暂态稳定计算，获得电网电压稳定和发电机功角稳定计算结果；步骤５：判断是否由事故链环节触发了暂态稳定问题，如果是则执行步骤９；否则，执行步骤６；步骤６：将初始故障点加入事故链，从待分析的电网区域中把故障线路断开，将断开后剩余的电网作为故障后残余网络；步骤７：通过电力系统分析综合程序进行故障后残余网络的潮流计算，确定故障后残余网络的主潮流方向，判断故障后残余网络是否过载；如果是，则执行步骤８；否则，执行步骤９；步骤８：根据故障后残余网络的主潮流方向，按照事故链环节显式触发和／或隐式触发方式选择下一个故障点，并将选择的下一个故障点作为初始故障点，将故障后残余网络作为待分析的电网区域，返回步骤４；步骤９：将此时的故障点作为故障链的最后一个环节加入事故链，形成最终的事故链，并判断是否有安自装置动作，如果有，则执行安自装置动作。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王红印，刘文颖，孙素琴，王佳明，孙建华，于会泉，张建立，杨楠，姚峰，金娜，梁纪锋，杨斌，梁才，但扬清，杜波，李扬，
申请(专利权)人：河南省电力公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：41
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