[發明專利]一種連鎖故障事故鏈搜索方法

有效

• 申請號: 201710230305.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106998064B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 石立寶;孫啟明
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種連鎖故障事故鏈搜索方法，包括：搜索可能成為后續故障的線路加入后續故障線路集中，對后續故障線路集的線路使用人工神經網絡進行分類，將分類得到的關鍵線路加入關鍵線路集，從關鍵線路集中選取一條線路作為后續故障線路，進行事故鏈搜索；若關鍵線路集為空，則直接從后續故障線路集中選取一條線路；其中關鍵線路按照以下分類方式識別得到：使用人工神經網絡方法，輸入考察線路的無向電氣邊介數、線路的當前傳輸功率以及系統狀態三方面因素，基于線路故障造成的后果的嚴重性對輸出的結果進行分類，結果分類在預定類別的故障線路為關鍵線路。本發明對于嚴重事故鏈的搜索效果好，對工程實踐具有有效的指導作用。

技術領域

本發明涉及電網運行管理，特別是涉及一種連鎖故障事故鏈搜索方法。

背景技術

近年來經濟社會的快速發展，使得人們對電能的依賴越來越大。同時，隨著電力技術的進步，電網出現了超高壓、遠距離大容量送電以及區域聯網等新特點。相應地，電網大停電的事故后果也越來越嚴重，對電網安全穩定的要求也不斷提高。據統計，從2000年至今已有超過10起負荷損失在1GW以上的大停電事故，例如2012年7月30日和31日發生在印度的兩起大停電事故，共計影響超過6億人，負荷損失達48GW，經濟損失難以估量。

大停電事故的不斷發生引發了學者們對電網安全的重視。研究發現，大停電事故往往是由連鎖故障所引發。連鎖故障引發大停電的方式大致是：系統受到擾動發生了初始N-k故障，由于該故障導致系統狀態的變化會進一步引發相繼性事件……直到采取合理措施控制或者發生大停電事故為止，形式上故障的形式為N-k-1-1-…-1，而且前后故障間一般有較強的關聯性。此外，在連鎖故障的發展過程中，少數薄弱環節的故障實際上對大停電的傳播有著重要的影響。因此，開展對電網中關鍵線路的識別研究對防治電網發生大停電事故有著重要的現實意義。

到目前為止，國內外學者對連鎖故障的研究主要涉及產生機理、物理過程、關鍵環節等。從使用的方法來看，目前的研究可大致分為兩種：其一是基于電力系統分析理論的研究方法，即使用電力系統的有關理論(如潮流、穩定計算等)對連鎖故障發生的可能過程(如線路跳閘、繼保裝置正常以及不正常動作、系統安穩措施等)進行描述，常見的方法包括OPA模型、馬爾科夫模型、CASCADE模型、事故鏈搜索策略以及繼電保護隱故障的有關研究等；另一類是基于復雜網絡理論的拓撲學方法，其將電力系統抽象成拓撲網絡并對其對應特征進行識別，不同特征的拓撲網絡所發展的連鎖故障過程也有所不同，此外還有部分研究結合電網實際對拓撲指標進行了一定的修改及延伸，常見的方法包括小世界網絡模型、無標度網絡模型等。

總結起來，現有的連鎖故障分析方法主要圍繞著電網運行狀態和電網拓撲結構分析進行。近年來也有部分針對電網關鍵線路識別的研究，這些研究一般設計出基于系統后果的指標對系統和關鍵線路進行評價，并且多使用一種因素(大多僅考慮拓撲因素如潮流介數等)，可以在一定情況下對系統的關鍵線路進行識別。但這些方法提出的因素一般較為單一，對于提出的因素沒有從機理上進行證明，而且大多僅對電網初始狀態進行考慮，無法考慮電網狀態變化后關鍵線路可能的變化情況，在實際應用中仍有較強的局限性。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有連鎖故障事故鏈搜索方法中關鍵線路識別的不足，提供一種加入關鍵線路識別的連鎖故障事故鏈搜索方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種連鎖故障事故鏈搜索方法，所述方法在系統嚴重事故鏈搜索過程中加入關鍵線路識別部分，包括：搜索可能成為后續故障的線路加入后續故障線路集中，對后續故障線路集的線路使用人工神經網絡(ANN)進行分類，將分類得到的關鍵線路加入關鍵線路集，從關鍵線路集中選取一條線路作為后續故障線路，優選隨機選取，進行事故鏈搜索；若關鍵線路集為空，則直接從后續故障線路集中選取一條線路，優選隨機選取；