[發(fā)明專利]一種大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)N-2預(yù)想事故集的生成方法

有效

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• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107818414B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張冰;馬琳琳;晉飛;張健;唐敏;王小波;吳金玉;武誠;劉曉亮;張國強;宋戰(zhàn)慧;李智;盧曉惠;李國強;王娟娟;劉貫紅;黃海麗;邱正美;盧怡含;褚曉東;宋長城
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司;山東大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明公開了一種大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)N?2預(yù)想事故集的生成方法，從交直流混聯(lián)電網(wǎng)中篩選出主要線路樣本，形成單重故障集合；采用近鄰傳播算法對步驟1中得到單重故障集合的線路樣本進行聚類，確定聚類結(jié)果；計算由各類內(nèi)部任意兩個線路樣本形成的雙重故障集合以及由任意兩類內(nèi)部的線路樣本形成的雙重故障集合的相關(guān)度；設(shè)置相關(guān)度閾值，篩選出相關(guān)度達到或超過相關(guān)度閾值的雙重故障集合，生成N?2預(yù)想事故集。本發(fā)明可在離線狀態(tài)下生成大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)的N?2預(yù)想事故集，包含雙重交流故障、直流故障、交直流故障等N?2事故場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)N-2預(yù)想事故集的生成方法。

背景技術(shù)

三道防線是我國《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的重要內(nèi)容，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的防御體系。根據(jù)導(dǎo)則的要求，電力系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定運行和正常供電，稱為第一級標(biāo)準(zhǔn)，是第一道防線的控制目標(biāo)；保持穩(wěn)定運行，但允許損失部分負(fù)荷，稱為第二級標(biāo)準(zhǔn)，是第二道防線的控制目標(biāo)；當(dāng)系統(tǒng)不能保持穩(wěn)定運行時，必須防止系統(tǒng)崩潰并盡量減少負(fù)荷損失，稱為第三級標(biāo)準(zhǔn)，是第三道防線的控制目標(biāo)。與第一級標(biāo)準(zhǔn)相比，第二級標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的事故更為嚴(yán)重，系統(tǒng)面臨失穩(wěn)風(fēng)險，需要制定相應(yīng)的控制措施以保持系統(tǒng)穩(wěn)定；與第三級標(biāo)準(zhǔn)相比，第二級標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的事故發(fā)生的可能性更大。因此，在我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定防御體系中，第二道防線的地位非常突出。三道防線，尤其是第二道防線的設(shè)置，需要適應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行方式的變化。

隨著“西電東送”電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，多項特高壓交流和直流輸電工程相繼建設(shè)、投運，我國逐漸形成典型的大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在我國東部地區(qū)，電網(wǎng)通過交直流輸電線路接受外送電的比例顯著提高，交流送電線路短路、直流線路閉鎖等故障引起的大功率缺額，交直流線路之間、多饋入直流線路之間的交互影響，使電網(wǎng)動態(tài)特性變得更加復(fù)雜，顯著增加了系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險。針對大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)的特點，第二道防線應(yīng)承受的N-2事故，即雙重元件因故障而停運的事故構(gòu)成發(fā)生了顯著的變化，N-2預(yù)想事故集中需要計及直流線路故障，同時，隨著電網(wǎng)規(guī)模增大，元件數(shù)目增加，N-2預(yù)想事故場景數(shù)量巨大。如果對所有可能的事故場景逐一進行校驗，工作量大且效率低，因為電網(wǎng)中部分元件的重要程度較低，或者兩個元件之間電氣距離較遠，形成的雙重故障對電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的影響較小，沒有必要將其納入到N-2預(yù)想事故集中。因此，如何根據(jù)大規(guī)模交直流互聯(lián)電網(wǎng)第二道防線的防御要求，設(shè)計一種N-2預(yù)想事故集的高效生成方法，來保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，仍是待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種針對大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)的N-2預(yù)想事故集生成方法，可在離線狀態(tài)下生成大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)的N-2預(yù)想事故集，包含雙重交流故障、直流故障、交直流故障等N-2事故場景；與雙重元件的全組合數(shù)目相比，生成的N-2預(yù)想事故集規(guī)模較小，但是涵蓋了對電網(wǎng)安全穩(wěn)定性影響顯著的事故場景，滿足第二道防線的防御要求。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)N-2預(yù)想事故集的生成方法，包括以下步驟：

步驟1：從交直流混聯(lián)電網(wǎng)中篩選出主要線路樣本，形成單重故障集合；

步驟2：采用近鄰傳播算法對步驟1中得到單重故障集合的線路樣本進行聚類，確定聚類結(jié)果；

步驟3：計算由各類內(nèi)部任意兩個線路樣本形成的雙重故障集合以及由任意兩類內(nèi)部的線路樣本形成的雙重故障集合的相關(guān)度；

步驟4：設(shè)置相關(guān)度閾值，篩選出相關(guān)度達到或超過相關(guān)度閾值的雙重故障集合，生成N-2預(yù)想事故集。

進一步的，所述主要線路樣本包括跨區(qū)域交流線路、直流線路、區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部主網(wǎng)架超高壓和特高壓交流線路。

進一步的，采用近鄰傳播算法對單重故障集合的線路樣本進行聚類的具體方法為：