[發明專利]一種基于變元鄰接矩陣的多支路開斷危險線路搜索方法

在審

• 申請號: 201710544779.7
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109217285A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 凌霞;任建文
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于變元鄰接矩陣的危險線路搜索方法，該方法包括以下步驟：I、用節點等效斷開線路，單支路開斷分布因子等效成節點間的有向線路，構建潮流轉移模型生成變元鄰接矩陣；II、對變元鄰接矩陣求逆，得到等效的支路開斷分布因子矩陣，求解正常線路潮流轉移增量值；III、確定各開斷支路需要搜索的基本路徑數，采用背離路徑算法搜索相應的路徑，得到潮流轉移影響較大線路集合；IV、估算潮流轉移影響較大線路集合中各支路的潮流轉移增量，確定潮流轉移危險線路集合，對于潮流反向增加支路計算其潮流反向后是否為危險線路；該方法在發生多支路開斷事故時能快速識別危險支路，對預防連鎖跳閘具有重要意義。

技術領域

本發明涉及防連鎖跳閘控制領域，具體地說，是一種在多支路斷開情況下快速確定下一步可能過載線路的方法。

背景技術

電網中線路開斷引起潮流大范圍轉移導致的連鎖故障是造成大停電事故的主要原因。為了防止大停電事故的發生，在故障初期，應快速搜索受支路開斷影響潮流可能增加較大線路，判斷是否存在過載的可能，閉鎖可能發生過載線路的后備保護并采取緊急控制措施消除過載。

現有潮流轉移搜索方法大多是針對單支路開斷情況下的危險支路搜索設計的。即首先搜索開斷支路兩端節點間的前幾條路徑或分析線路功率組成得到潮流增加可能性大的線路集合，通過直流潮流法估算支路的潮流轉移增量來識別危險支路。而多支路斷開時危險線路的搜索方法很少，因此研究一種快速確定多支路斷開時危險線路的搜索方法很有必要。

發明內容

本發明的目的是針對現有多支路斷開潮流轉移增量估計方法的不足，提出一種基于變元鄰接矩陣的危險線路搜索方法，以保證在多支路斷線時，快速確定潮流轉移增量較大的線路。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于變元鄰接矩陣的危險線路搜索方法，所述方法利用變元鄰接矩陣推導多支路開斷潮流轉移量計算式，可簡化潮流轉移增量估算過程，且綜合考慮各斷線支路等效潮流確定各開斷支路的基本搜索路徑數，采用背離路徑算法搜索，能提高搜索過程的有效性。結合潮流轉移嚴重支路判據識別危險線路，使潮流轉移嚴重線路識別快速進行，本方法計算量小，計算速度快。

一種基于變元鄰接矩陣的危險線路搜索方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：根據有向圖子圖的產生方法，在多條支路斷開后，用節點等效斷開線路，單支路開斷分布因子等效成節點間的有向線路，構建斷開線路與正常線路間的潮流轉移模型，由潮流轉移模型生成變元鄰接矩陣；

步驟2：對變元鄰接矩陣求逆，得到等效的支路開斷分布因子矩陣，由斷開支路對正常支路的等效開斷分布因子以及各支路斷線前功率值估算正常線路潮流轉移增量值；

步驟3：根據計算的等效潮流值與潮流轉移嚴重支路閾值確定各開斷支路需要搜索的基本路徑數，采用背離路徑算法搜索相應的路徑，得到潮流轉移影響較大線路集合；

步驟4：根據潮流轉移量計算公式估算潮流轉移影響較大線路集合中各支路的潮流轉移增量，將符合潮流轉移危險線路判據的線路加入潮流轉移嚴重線路集合，對于潮流反向增加支路計算其潮流反向后是否超過閾值來確定是否為危險線路。

作為進一步描述，步驟1中提到的多支路斷開時，假設斷開支路數為n，各開斷支路a，b，…，m分別用節點1，2，…，n等效，正常支路k對應第n+1節點，則變元鄰接矩陣的具體形式為：

式中：D_a-b，D_b-a等為各支路單獨斷開時的開斷分布因子值。這些值由網絡的節點阻抗矩陣元素計算可得。

作為進一步描述，步驟2提到的等效開斷分布因子矩陣為：