[發明專利]電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法

有效

• 申請號: 201410763922.8
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104462404B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 郅靜;徐巖;樊世通
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,高錫明

技術領域

本發明涉及一種可在電力系統的某線路斷開時，快速搜索出潮流轉移危險線路的方法，屬輸配電技術領域。

背景技術

隨著電網規模的不斷擴大，潮流轉移引起的后備保護過負荷跳閘現象日益突出，已成為加速電網連鎖故障發展和引發大停電事故的重要原因之一。

因電力系統運行方式改變或者發生擾動而導致大停電事故的情況可分為兩種，一種情況是電網中某線路發生過載時過負荷后備保護裝置動作，將過載線路切除，過載線路斷開引起的潮流轉移造成其他線路潮流越限，進而導致連鎖跳閘；另一種情況是電網中某線路因發生故障被切除，被切除線路上的原有潮流發生轉移，導致其他線路過載，繼而引起過負荷后備保護裝置動作，最終導致連鎖跳閘。以上兩種情況中，造成大停電事故的根本原因都是由于現行的過負荷后備保護裝置僅基于就地信息，以單個電力元件為保護對象，而沒有考慮到斷線線路(為敘述方便，以下將第一種情況中的過載線路以及第二種情況中的故障線路統稱為斷線線路)切除后潮流轉移對其它線路造成的影響，因此極易引發連鎖故障。

如果能充分利用過負荷后備保護裝置啟動到動作的短暫時間，快速準確地搜索到潮流轉移的危險線路，對其進行詳細分析并采取相應的控制措施，便能有效阻止連鎖跳閘以及大停電事故的發生。針對第一種情況，當電網中某線路發生過載時，在過負荷后備保護裝置動作前，快速準確地搜索到與該線路相對應的潮流轉移危險線路，判斷過載線路切除是否會導致新的線路過載，如果不會，則允許切除過載線路；如果會，則閉鎖保護，并采取緊急控制措施來快速消除過載。針對第二種情況，某線路因故障斷開后，其原有潮流發生轉移，如果能夠在過負荷后備保護裝置啟動到動作的短暫時間內搜索到潮流轉移的危險線路，并閉鎖相應線路的過負荷后備保護，便能有效阻止連鎖跳閘。因此，當某線路發生過載或因故障斷開時，快速準確地搜索到其相應的潮流轉移危險線路，對于維持電網的安全穩定具有重大意義。

盡管有關人員進行了大量研究，但已有的潮流轉移危險線路搜索方法仍不成熟，這些方法既沒有考慮潮流反向導致線路過載的情況，也沒有考慮線路功率傳輸裕度對線路危險程度的影響，而且計算量大、搜索效率低、易漏選潮流轉移危險線路，對大電網的適應能力較低，因此亟需改進。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法，為防止連鎖跳閘和大停電事故提供技術支持。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法，所述方法首先根據圖論和電壓相角搜索斷線線路的等相角并行輸電線路，然后尋找斷線線路的起點與終點之間的經過等相角并行輸電線路的最短路徑，由該路徑上的線路構成潮流轉移線路集合，再根據各潮流轉移線路的有功功率傳輸極限和潮流轉移后的線路功率求得各潮流轉移線路的潮流轉移危險指數，最后根據潮流轉移危險指數確定潮流轉移危險線路。

上述電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法，所述方法包括以下步驟：

Ⅰ.搜索斷線線路的等相角并行輸電線路

a.搜索斷線線路的并行輸電線路

將斷線線路的同電源線路和同負荷線路定義為斷線線路的并行輸電線路，按以下步驟搜索并行輸電線路：

①將電網抽象為有向圖G¹(V¹,E¹)，其中，V¹表示節點集合，E¹表示線路集合，E¹的方向為線路有功功率的方向；

②用有向鄰接矩陣A描述有向圖G¹(V¹,E¹)：

設有向圖G¹(V¹,E¹)中有n個節點，則有向鄰接矩陣A是一個n×n階的方陣，可表示為：

③由有向鄰接矩陣A獲取有向圖G¹(V¹,E¹)的路徑矩陣P，路徑矩陣P為：

④通過矩陣運算搜索并行輸電線路：

設斷線線路為l_ef，其起點和終點分別是e和f，令矩陣Q＝P+E，其中E為n×n的單位矩陣，取Q的第f行行向量H_f和第e列列向量L_e，分別計算同電源線路判別矩陣R和同負載線路判別矩陣T：