一种连锁跳闸仿真分析方法技术

本发明专利技术提供一种连锁跳闸仿真分析方法，属于电力系统安全稳定评估领域。该方法基于电网潮流和稳定数据，针对预设故障下出现的设备过载情况，自动将过载设备切除，进行下一轮潮流计算，直到过载消除、系统解列、输电断面越限或者潮流不收敛，完成连锁跳闸分析。由于本方法自动进行过载分析，构造故障切除故障元件，不需要大量人力的参与，计算结果给出每一轮次详细的故障及过载信息，工作效率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统安全稳定评估领域，具体涉及。
技术介绍
连锁跳闸是电力系统的一种严重故障。当设备出现过载或者故障后，需要将过载的设备切除以保证设备安全，但是对电力系统整体而言，切除过载或故障的设备，往往会使系统的局部的负载加重，有可能造成其它的设备的过载。这种继发过载发生的地点和严重程度具有很大的不确定性，它有可能发生在切除设备的周边或同一输电通道上，也可能出现在距离较远的地方。如果运行方式没有及时调整，继发过载的设备也将退出运行，这样就会造成设备由于连续过载造成的连锁跳闸。连锁跳闸的后果往往会给电力系统带来解列、大面积停电、窝电等严重后果，它的发生具有很大的不确定性。因此，需要提出一种电力系统连锁跳闸的仿真方法，能够从连续时间尺度上模拟这种连锁跳闸的过程，分析每一轮次设备跳闸会造成哪些设备过载，发现电网设备连锁过载跳闸之间的因果关系，推演设备过载的后果，有助于发现电网的薄弱环节，制定合理的措施，提高电网的安全性。现有的电力系统安全稳定评估中，主要通过基态潮流分析和预设故障分析来分析正常情况下的潮流、电压和输电断面功率的越限情况，及预设故障下的稳态运行状况和暂态、动态稳定情况，为保障电力系统稳态运行安全可靠提供分析计算依据。其主要工作如下(I)静态安全分析；能够对给定的基态潮流，分析正常情况下的潮流、电压和输电断面限额的越限情况，更主要用于判断系统对故障所承受的风险度，提供预设故障下的过负荷支路、电压异常母线和越限的发电机等，并给出其越限程度，为保障电力系统稳态运行安全可靠提供分析计算依据。(2)安全稳定评估；对给定的基态潮流，进行静态稳定分析、暂态稳定分析、小干扰稳定分析等仿真方法来获取系统的全面的安全稳定性，在发现系统稳定水平不足时，给出告警，并针对不同的稳定问题，即时启动相应的稳定决策支持模块，为调度员提供运行方式调整的辅助决策支持，全面保证系统的稳定运行。现有技术方案存在以下的不足(I)缺乏多轮次连锁故障之间的分析；现有的技术仅仅通过对已有的过载或单一轮次的故障进行静态和暂态分析，仅能发现当前故障下系统的稳态或暂态问题，缺乏从连续时间尺度上自动分析连锁故障的手段，无法发现连锁跳闸各轮次之间的因果关系和发展过程，无法准确的发现切断连锁故障的关键措施。(2)需要的人工预设每轮次故障，无法自动分析，效率低；当需要模拟多轮故障时，需要人工预先设定每一轮次的故障设备，故障形式以及故障时序，根据当前预设故障后的系统运行状况，确定下一轮次的故障，无法自动分析和推演。需要计算人员具有较高的专业素质、较丰富的实际经验，计算时间比较长。效率低下。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供，该方法基于电网潮流和稳定数据，针对预设故障下出现的设备过载情况，自动将过载设备切除，进行下一轮潮流计算，直到过载消除、系统解列、输电断面越限或者潮流不收敛，完成连锁跳闸分析。由于本方法自动进行过载分析，构造故障切除故障元件，不需要大量人力的参与， 计算结果给出每一轮次详细的故障及过载信息，工作效率较高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的采取如下技术方案，所述方法包括以下步骤步骤I.获取基态潮流数据、稳定模型参数、输电断面功率限值表、安全稳定自动装置策略表和预设故障；步骤2.计算基态潮流并得到基态潮流结果；步骤3.设置轮次序号K= 1，所述预设故障为第I轮故障，所述基态潮流为第O轮潮流数据；步骤4.进行所述安全稳定自动装置匹配，以第K轮故障为触发故障，确定第K轮安全稳定自动装置控制方案；步骤5.叠加所述第K轮故障和第K轮安全稳定自动装置控制方案，形成第K轮潮流数据；步骤6.拓扑分析所述第K轮潮流数据，并判断是否解列，如果解列，则进行解列信息分析，统计解列后系统的独立岛数，然后执行步骤12 ;如果没有解列，执行下一步； 步骤7.对所述第K轮潮流数据进行潮流计算；步骤8.判断第K轮潮流是否收敛，如果不收敛，则对所述第K轮故障和第K轮安全稳定自动装置控制方案进行暂稳计算分析，获取暂态稳定结果和设备过载情况，然后执行步骤12 ;如果收敛，则执行下一步；步骤9.进行所述输电断面功率限值匹配，确定第K轮各输电断面的功率限值；步骤10.判断输电断面功率是否越限，如果越限，则进行越限断面分析，然后执行步骤12 ;如果没有越限，则执行下一步；步骤11.判断设备是否过载，如果过载，将过载的设备跳闸，以形成第K+1轮故障， 令轮次序号为K+1，然后执行步骤4，进行下一轮分析；如果设备没有过载，则执行下一步；步骤12.输出统计结果，计算结束。在步骤4中，根据第K-I轮潮流结果和网络拓扑、匹配故障触发的安全稳定自动装置动作条件确定所述第K轮电网安全稳定自动装置控制方案。在步骤6中，所述独立岛数包括每一个岛的节点数、负荷和功率。在步骤8中，以第K-I轮潮流数据和稳定模型参数对所述第K轮故障和安全稳定自动装置控制方案进行暂稳计算分析。在步骤9中，根据第K轮潮流结果、网络拓扑和匹配输电断面功率限值的生效条件确定所述第K轮各输电断面的功率限值。在步骤10中，所述越限断面分析包括记录越限断面功率和越限百分比。在步骤12中，所述统计结果包括每一轮次的故障信息、安全稳定自动装置控制方案信息、每一轮次潮流收敛信息、每一轮次的设备过载信息。在步骤12中，所述统计结果还包括因输电断面功率越限停止计算时输电断面功率和越限百分比信息、因设备跳闸造成系统解列后系统的独立岛数、设备过载信息和程序错误警告信息。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于I.本专利技术提出一种对多轮次设备过载造成的连锁跳闸进行分析推演的方法，能够发现电网发生连锁跳闸的安全隐患，分析连锁跳闸多轮故障之间的因果关系，配合辅助决策，可以指导计划的制定和完善，对于电网的安全稳定运行有着重要的意义；2.由于本方法自动进行过载分析，构造故障切除故障元件，不需要大量人力的参与，计算结果给出每一轮次详细的故障及过载信息，工作效率较高；3.本专利技术提供的方法简单可靠，易于执行。附图说明图I是本专利技术具体实施例的连锁跳闸分析流程图；图2是故障造成系统解列的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1，，所述方法包括以下步骤步骤I.获取基态潮流数据、稳定模型参数、输电断面功率限值表、安全稳定自动装置策略表和预设故障；步骤2.计算基态潮流并得到基态潮流结果；步骤3.设置轮次序号K = 1，所述预设故障为第I轮故障，所述基态潮流为第O轮潮流数据；步骤4.进行所述安全稳定自动装置匹配，以第K轮故障为触发故障，确定第K轮安全稳定自动装置控制方案；步骤5.叠加所述第K轮故障和第K轮安全稳定自动装置控制方案，形成第K轮潮流数据；步骤6.拓扑分析所述第K轮潮流数据，并判断是否解列，如果解列，则进行解列信息分析，统计解列后系统的独立岛数，然后执行步骤12 ;如果没有解列，执行下一步；步骤7.对所述第K轮潮流数据进行潮流计算；步骤8.判断第K轮潮流是否收敛，如果不收敛，则对所述第K轮故障和第K轮安全稳定自动装置控制方案进行暂稳计算分析，获取暂态稳定结果和设备过载情况，然后执行步骤12 ;如果收敛，则执行下一步；步骤9.进行所述输电断面功率限值匹配，确定第K轮各输电断面的功率限值；步骤10.判断输电断面功率是否越限，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，张轩，董毅峰，王珂，王虹富，李力，侯俊贤，李扬絮，刘道伟，徐春华，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，广东省电力调度中心，
类型：发明
国别省市：