[發明專利]一種考慮繼電保護內在缺陷的電力系統連鎖故障評估方法

在審

• 申請號: 201610362772.9
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436960A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 李瑞;江涵;宋述勇;張星;馬振國;張悅;孫瑞浩
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院;中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種考慮繼電保護內在缺陷的電力系統連鎖故障評估方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)讀取數據；

(2)擬蒙特卡洛分析以及進行損失概率計算；

(3)將損失指標進行可視化輸出展示。

2.根據權利要求1所述評估方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述數據包括電網基本參數，潮流初始值。

3.根據權利要求1所述評估方法，其特征在于，所述步驟(2)包括如下步驟：

步驟2-1、隨機選取觸發事件，形成準誤動集，進行潮流計算；

步驟2-2、建立所述準誤動集中繼電保護裝置的內在缺陷模型，通過潮流計算確定所述繼電保護裝置的誤動概率；

步驟2-3、對誤動概率的分析隨機觸發保護裝制，若該觸發致電網故障損失則記錄此次故障樹路徑并跳轉到步驟2-1，否則繼續仿真直至算法收斂或達到設置的最大次數；

步驟2-4、整個循環過程結束后，分別計算電網故障概率。

4.根據權利要求3所述評估方法，其特征在于，所述步驟2-4中，所述誤動概率P_line與所述繼電保護裝置的測量阻抗Z有關，所述繼電保護裝置的測量阻抗小于3倍距離保護III段的設定Z₃值時，裝置誤動的概率為常數Pw，當Z>Z₃時保護裝置誤動的概率按指數規律迅速減小，表達式為：

Pline=PwZ≤3Z3Pw,exp(-ZZ3)Z>3Z3.]]>

5.根據權利要求3所述評估方法，其特征在于，所述步驟2-3中，所述電網故障損失包括負荷孤立損失、電源孤立損失、電網解列損失和綜合損失。

6.根據權利要求3所述評估方法，其特征在于，所述步驟2-4中，所述計算電網故障概率包括計算負荷孤立損失、電源孤立損失、電網解列損失和綜合損失的概率，所述負荷孤立損失的概率表達式為：

PLI=1NΣi=1NL(i)]]>

式中：i為故障集中故障的序號，i＝1,…,N，N為故障數；若負荷孤立則L(i)為1，否則為0；P_LI為負荷孤立的概率；

負荷被切除后將造成相應的損失，為便于不同系統之間的比較，對負荷的功率損失進行標幺化處理，負荷孤立的后果為：

ILI=1Ps·NΣi=1NPL(i)]]>

式中：P_L(i)為第i次連鎖故障造成的負荷容量損失；P_S為系統容量；I_LI為負荷孤立的后果，根據損失的定義，負荷孤立的損失為

R_LI＝P_LI·I_LI

所述電源孤立損失的概率表達式為：

PBI=1NΣi=1NB(i)]]>

式中：i為故障集中故障的序號，i＝1,…,N，N為故障數；若電源孤立則B(i)為1，否則為0；P_BI為電源孤立的概率，發電機脫離系統后將造成相應的功率損失，為便于不同系統之間的比較，本發明對該功率損失進行標幺化處理，電源孤立的后果為

IBI=1Ps·NΣi=1NPG(i)]]>

式中：P_G(i)為第i次連鎖故障造成的發電機容量損失；P_S為系統容量；I_BI為電源孤立的后果，根據損失的定義，電源孤立的損失為

R_BI＝P_BI·I_BI

所述電網解列損失的概率表達式為：

PNB=1NΣi=1NS(i)]]>

式中：i為故障集中故障的序號，i＝1,…,N，N為故障數；若電網解列則S(i)為1，否則為0；P_NB為電網解列的概率，由于系統解列會造成整個系統容量的減小，進行標幺化后，電網解列的后果為：

INB=1Ps·NΣi=1NPN(i)]]>

式中：P_N(i)為第i次連鎖故障造成的系統容量損失；P_S為系統容量；I_NB為電網解列的后果，根據損失的定義，電網解列的損失為：

R_NB＝P_NB·I_NB

所述綜合損失的概率表達式為：

R_INT＝ω_BIR_BI+ω_LIR_LI+ω_NBR_NB

式中：ω_BI、ω_LI、ω_NB為權重因子，ω_BI+ω_LI+ω_NB＝1；R_INT為綜合損失，權重因子的選擇與對系統損失研究的側重點有關。