[發明專利]一種考慮不確定性影響的電力系統故障分析方法

有效

• 申請號: 201410506194.2
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104240039B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 高山;陳躍彬;姚建國;楊勝春;耿天翔;擺世彬;王珂;曾丹
• 申請（專利權）人: 東南大學;國家電網公司;中國電力科學研究院;國網寧夏電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 王斌

1.一種考慮不確定性影響的電力系統故障分析方法，用于對各線路開斷故障引起系統過負荷的可能性進行靜態分析，其特征在于，用故障行為指標PI_k來表征所述電力系統中的第k條支路出現開斷故障引起系統過負荷的可能性，故障行為指標值越大，引起系統過負荷的可能性越大，故障行為指標按照下式得到：

${\mathrm{PI}}_k=\frac{1}{w}\underset{l=1}{\overset{m}{\Σ}}\left|\frac{{\stackrel{\‾}{P}}_{kl}}{P_{lmax}}\right|F\left(\right|P_{kl}|\>P_{lmax})$

式中，表示所述第k條支路斷開后，所述電力系統中負載率大于w的m條其它支路中的第l條支路的有功功率期望值；P_lmax表示所述第l條支路的傳輸容量；F(|P_kl|＞P_lmax)表示所述第l條支路的越線概率；w為預設的負載率閾值，其取值范圍為[0.5,1]；

所述F(|P_kl|＞P_lmax)按照以下方法得到：

步驟1、用普通直流潮流計算方法算出所述電力系統在正常運行情況下的潮流分布，得到當前運行點上的節點阻抗矩陣X、關聯矩陣A、支路功率與節點電壓相角的關系矩陣T、支路功率與節點注入功率的關系矩陣H；

步驟2、根據發電機組出力和負荷功率的期望值和方差，求出節點注入有功功率隨機變量的一階半不變量P⁽¹⁾和二階半不變量P⁽²⁾：設節點i的發電機注入有功功率的期望值和方差分別為u₁和負荷注入有功功率的期望值和方差分別為u₂和則節點i的注入有功功率的一階和二階半不變量分別為P_i⁽¹⁾＝u₁+u₂，

步驟3、利用基于補償法的支路開斷模擬方法獲取所述第k條支路斷開后，其他支路有功功率與節點注入有功功率的關系矩陣H'；然后由其中P為節點注入有功功率期望值，得到所述第k條支路斷開后，所述電力系統中其他支路的有功功率期望值矩陣選出其中負載率大于w的支路，從H'提取出負載率大于w的m條支路的有功功率與節點注入有功功率的關系矩陣，組成新的關系矩陣H_k；

步驟4、由節點注入有功功率的一階半不變量和二階半不變量，根據公式v＝1,2求出第k條支路開斷后，其他支路中負載率大于w的m條支路的有功功率P_k的一階半不變量和二階半不變量進而得到負載率大于w的m條支路的有功功率P_k的期望值和方差，其中l＝1,2,…,m；

步驟5、根據所得到的支路功率P_kl的期望值和方差，l＝1,2,…,m，求出其概率密度函數從而可得其越線概率：

$F\left(\right|P_{kl}|\>P_{lmax})=1-\frac{1}{{\mathrm{\σ}}_{kl}\sqrt{2\mathrm{\π}}}{\∫}_{-P_{lmax}}^{P_{l\max }}{e}^{-\frac{{(P_{kl}-{\stackrel{\‾}{P}}_{kl})}^2}{2{\mathrm{\σ}}_{kl}^2}}{\mathrm{dP}}_{kl}.$