[發(fā)明專利]基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410309504.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104111986B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周保榮;邸鵬宇;李蓉蓉;管霖;王素云;馬義松;金小明
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

本發(fā)明所提供的基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法和系統(tǒng)，通過對備選故障集中的元件按照連鎖故障綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)排序，篩選出綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)排在前列的元件集作為下一級故障線路。利用循環(huán)搜索可以得到基于某一初始故障集的連鎖故障發(fā)展樹，并計(jì)算出連鎖故障發(fā)展樹中每條連鎖故障鏈的風(fēng)險(xiǎn)評估指標(biāo)。從而能夠綜合考慮故障概率和故障嚴(yán)重程度兩方面的影響，為系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，制定降低連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防控制策略提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，近年來國內(nèi)外電力系統(tǒng)曾多次發(fā)生大停電事件，如美國西部電網(wǎng)“8.10”大停電、美加“8.14”大停電、意大利“9.28”大停電、歐洲“11.4”大停電等。其原因都是電力系統(tǒng)在初始擾動(dòng)后因潮流變化、設(shè)備過載和繼電保護(hù)動(dòng)作等因素引發(fā)了連鎖故障，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因?yàn)檫B鎖故障的發(fā)展序列存在多種分支、分岔的可能性，現(xiàn)有搜索算法一般只能按照概率較大的原則得出個(gè)別可能的連鎖故障鏈，且在搜索過程中不能較好的綜合考慮發(fā)生概率和后續(xù)發(fā)展嚴(yán)重程度的影響。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法和系統(tǒng)，旨在提出了連鎖故障鏈搜索的綜合指標(biāo)計(jì)算公式和連鎖故障發(fā)展樹的啟發(fā)式搜索算法，能夠快速高效地篩選出發(fā)生連鎖故障概率較高且后果較嚴(yán)重的連鎖故障樹。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法，其中，所述方法包括：

A、獲取連鎖故障備選設(shè)備的綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)；

B、根據(jù)綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)對連鎖故障鏈的下一級連鎖故障設(shè)備進(jìn)行排序；

C、循環(huán)搜索得到最終的連鎖故障樹，并獲取該故障樹中每條連鎖故障鏈的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。

所述基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法，其中，所述步驟B具體包括：

通過對可能設(shè)備集H⁽¹⁾_m+1中各設(shè)備的綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行排序，篩選出發(fā)生概率高于預(yù)定閾值且造成后果嚴(yán)重的n個(gè)設(shè)備，組成第m+1級故障設(shè)備集G。

所述基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索方法，其中，所述步驟C中連鎖故障鏈風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)采用如下公式得到：

取其中一條連鎖故障鏈Z_m⁽ⁱ⁾＝{z₁,z₂,...z_n}，該連鎖故障鏈的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)如下：

其中，為第i條連鎖故障鏈中設(shè)備z_j的故障概率，n為第i條連鎖故障鏈的設(shè)備個(gè)數(shù)，P(i)為第i條連鎖故障鏈出現(xiàn)的概率，wZ_j(i)為第i條連鎖故障鏈中設(shè)備z_j的嚴(yán)重度指標(biāo)，R_m(i)為故障樹T_m中第i條連鎖故障鏈的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。

一種基于綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障樹搜索系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括：

獲取單元，用于獲取連鎖故障備選設(shè)備的綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)；

排序單元，用于根據(jù)綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)對連鎖故障鏈的下一級連鎖故障設(shè)備進(jìn)行排序；

搜索單元，用于循環(huán)搜索得到最終的連鎖故障樹，并獲取該故障樹中 每條連鎖故障鏈的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。