[發(fā)明專利]一種在線支路型故障篩選與排序方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410436428.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104198854A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振新;崔景祿;田偉;惠永杰;李介夫;牛鐸程;趙巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種在線支路型故障篩選與排序方法，其特征是，它包括以下步驟：

1)基于矩陣擾動(dòng)理論的雅可比矩陣條件數(shù)的構(gòu)建

用于電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的方程為：

JV＝W????(1)

其中：J為用于系統(tǒng)潮流計(jì)算的雅可比矩陣，

V表示節(jié)點(diǎn)相角和電壓的變化列向量[△θ△U/U]^T，

W表示節(jié)點(diǎn)有功功率和無功功率的變化列向量[△P△Q]^T；

在系統(tǒng)受到外界的一個(gè)擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在目前運(yùn)行點(diǎn)的基礎(chǔ)上有功和無功功率重新分布， 使系統(tǒng)潮流達(dá)到一個(gè)新的運(yùn)行點(diǎn)，此時(shí)，全系統(tǒng)用于潮流迭代的雅可比矩陣中的元素也發(fā)生 了相應(yīng)的變化，潮流方程在新的運(yùn)行點(diǎn)處達(dá)到平衡，系統(tǒng)在新的運(yùn)行點(diǎn)處有如下關(guān)系：

(J+ΔJ)(V+ΔV)＝(W+ΔW)????(2)

其中：ΔJ為系統(tǒng)受擾動(dòng)后雅可比矩陣的改變量，

ΔV為系統(tǒng)受擾動(dòng)后節(jié)點(diǎn)電壓改變列向量，

ΔW為系統(tǒng)受擾動(dòng)后節(jié)點(diǎn)功率改變列向量，

令J′＝J+ΔJ，則J′為系統(tǒng)在新運(yùn)行點(diǎn)處潮流方程的雅可比矩陣；

對(duì)應(yīng)于潮流收斂的兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)處的雅可比矩陣J和J′一定都是非奇異矩陣，且在系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)不發(fā)生變化時(shí)，J和J′維數(shù)相同，根據(jù)矩陣擾動(dòng)理論中矩陣逆和方程組的擾動(dòng)界限定理得：

||J′-1-J-1||||J-1||≤κ1-κ||ΔJ||2/||J||2||ΔJ||2||J||---(3)]]>

和

||ΔW||||W||≤κ1-κ||ΔJ||2/||J||2(||ΔJ||2||J||+||ΔV||||V||)---(4)]]>

其中：

κ＝||J||₂*||J^-1||₂????(5)

γ＝1-κ||ΔJ||₂/||J||????(6)

則根據(jù)矩陣擾動(dòng)理論，將(5)式定義雅可比矩陣的條件數(shù)。

其中：J為潮流方程中雅可比矩陣，

J^-1為J的逆陣，

||·||₂表示矩陣或向量的2-范數(shù)；

2)基于雅可比條件數(shù)對(duì)支路參數(shù)靈敏度指標(biāo)的構(gòu)建

記狀態(tài)變量X＝(x₁,x₂,…,x_m)^T＝(Y₁,Y₂,…,Y_m)^T

其中，Y_i為系統(tǒng)中第i條支路的導(dǎo)納Y_i＝G_ij+jB_ij(i＝1,2,…,m),m為系統(tǒng)中的支路數(shù)，條 件數(shù)對(duì)Y_i的靈敏度為

∂κ∂xi=(∂δmax∂xiδmin-∂δmin∂xiδmax)/δmin2---(7)]]>

3)基于靈敏度信息的支路型故障篩選與排序模型的建立

雅可比矩陣條件數(shù)靈敏度的大小反映了系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)支路參數(shù)變化的敏感程度，當(dāng)支路 i-j斷開時(shí)，節(jié)點(diǎn)i和j之間的導(dǎo)納在數(shù)學(xué)模型上等價(jià)于

Y_ij＝G_ij+jB_ij→0

則有條件數(shù)的一階微分量：

Δκ=∂κ∂GijΔGij+∂κ∂BijΔBij]]>

Δκ作為此支路斷開前后條件數(shù)的變化量，其大小定義為支路型故障程度的篩選與排序的 指標(biāo)。