[發(fā)明專利]電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710170113.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN106934246A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林冠強(qiáng);李惠松;葉曉君;王英民;呂云峰;莫天文;朱凌;孫迪飛;單政博;王慧芳;劉遠(yuǎn)威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明;李繡君

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算方法及裝置，包括步驟：計(jì)算線路開斷的相對(duì)概率；計(jì)算電網(wǎng)初始的單位熵綜合負(fù)載率；計(jì)算電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的重要度；計(jì)算線路的開斷后果；計(jì)算所述線路開斷的相對(duì)概率與所述線路的開斷后果的乘積，作為線路的脆弱性。本發(fā)明提供的技術(shù)方案充分考慮了電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的物理特征，并充分結(jié)合了電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各線路與各節(jié)點(diǎn)的物理狀態(tài)，計(jì)算得到的電網(wǎng)線路脆弱性可以更加合理全面地辨識(shí)電網(wǎng)的脆弱線路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，大范圍停電事故的頻發(fā)引發(fā)了人們對(duì)電網(wǎng)脆弱性的關(guān)注。研究表明，大范圍停電事故是由外部或內(nèi)部脆弱源導(dǎo)致電網(wǎng)中某些脆弱線路退出運(yùn)行，引發(fā)大范圍潮流轉(zhuǎn)移，進(jìn)而導(dǎo)致連鎖故障的發(fā)生。外部脆弱源主要是自然災(zāi)害，如臺(tái)風(fēng)、地震等；內(nèi)部脆弱源主要是過負(fù)荷、元件故障、控制保護(hù)及系統(tǒng)故障等。在大范圍停電事故中，少量脆弱線路往往是連鎖故障傳播的主要原因。因此，準(zhǔn)確識(shí)別出這些脆弱線路，對(duì)其加強(qiáng)關(guān)注與保護(hù)，對(duì)保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

電網(wǎng)脆弱線路辨識(shí)研究最早從暫態(tài)穩(wěn)定分析角度進(jìn)行。通過求取系統(tǒng)TEF(Transient energy function暫態(tài)能量函數(shù))裕度及其對(duì)線路傳輸功率變化的靈敏度來(lái)識(shí)別脆弱線路；基于能量函數(shù)的觀點(diǎn)，構(gòu)建支路勢(shì)能的函數(shù)模型，提出支路脆弱性的評(píng)估指標(biāo)。然而，基于暫態(tài)穩(wěn)定的研究需要對(duì)能量函數(shù)進(jìn)行求解，計(jì)算過程復(fù)雜。

隨后復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論被應(yīng)用到電網(wǎng)脆弱線路辨識(shí)中，已取得較多研究成果，例如考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹㈦娫醇柏?fù)荷等因素，定義了電氣介數(shù)并以此辨識(shí)電網(wǎng)關(guān)鍵線路。但是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論識(shí)別脆弱線路的研究更多地從電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，和電網(wǎng)本身的物理特征結(jié)合不夠緊密。

近幾年，有學(xué)者基于熵理論來(lái)辨識(shí)電網(wǎng)中脆弱線路，例如借助熵的概念，對(duì)過負(fù)荷和斷線擾動(dòng)時(shí)潮流轉(zhuǎn)移的特征進(jìn)行描述，提出基于潮流熵的脆弱元件評(píng)估模型。然而基于熵理論來(lái)辨識(shí)電網(wǎng)脆弱線路的方法未能在評(píng)估的過程中將線路傳輸容量及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行考慮。

可見，現(xiàn)有辨識(shí)電網(wǎng)脆弱線路的方法還有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述各種方法計(jì)算過程復(fù)雜、和電網(wǎng)本身的物理特征結(jié)合不夠緊密以及未能在評(píng)估的過程中將線路傳輸容量及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行考慮等不足，提供一種電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算方法。

本發(fā)明實(shí)施例采用以下的技術(shù)方案：

一種電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算方法，包括步驟：

根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電源負(fù)荷分布，計(jì)算電網(wǎng)線路因負(fù)荷隨機(jī)波動(dòng)而過載開斷的概率，根據(jù)所述線路開斷的概率和線路自身故障率，計(jì)算線路開斷的相對(duì)概率。

根據(jù)電網(wǎng)初始的運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算電網(wǎng)初始運(yùn)行時(shí)線路的綜合負(fù)載率和潮流熵，根據(jù)所述綜合負(fù)載率和所述潮流熵計(jì)算電網(wǎng)初始運(yùn)行時(shí)線路的單位熵綜合負(fù)載率。

根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、每條電網(wǎng)線路的潮流大小和每條電網(wǎng)線路的有功潮流，計(jì)算電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的重要度。

依次斷開電網(wǎng)中的每條線路，分別計(jì)算線路斷開后的單位熵綜合負(fù)載率，得到線路開斷前后單位熵綜合負(fù)載率的變化量，根據(jù)線路兩端所連接節(jié)點(diǎn)的重要度和所述單位熵綜合負(fù)載率的變化量，計(jì)算線路的開斷后果。

計(jì)算所述線路開斷的相對(duì)概率和所述線路的開斷后果的乘積，得到所述線路的脆弱性。

一種電網(wǎng)線路脆弱性的計(jì)算裝置，包括：

開斷相對(duì)概率計(jì)算模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電源負(fù)荷分布，計(jì)算電網(wǎng)線路因負(fù)荷隨機(jī)波動(dòng)而過載開斷的概率，根據(jù)所述線路開斷的概率和線路自身故障率，計(jì)算線路開斷的相對(duì)概率。