[發(fā)明專利]一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711117076.2
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107909199A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙淳;王劍;姜文東;谷山強(qiáng);彭波;湯亮亮;吳敏;王韜;王佩;郭鈞天;姚堯;盧澤軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司;國網(wǎng)湖北省電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02H1/00;H02H9/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：通過雷電預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行雷擊判斷；

步驟2：如雷電預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行雷擊判斷結(jié)果為否，則輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行，雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不運(yùn)行；如雷電預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行雷擊判斷結(jié)果為是，則雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)開始運(yùn)行；

步驟3：雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)開啟負(fù)荷轉(zhuǎn)移和降壓運(yùn)行兩種主動(dòng)防護(hù)方式；

步驟4：通過雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)中基于模糊優(yōu)選的特高壓輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方式綜合評價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算，得出優(yōu)選結(jié)果；

步驟5：雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)基于模糊優(yōu)選的特高壓輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方式綜合評價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算得出的優(yōu)選結(jié)果，調(diào)整負(fù)荷轉(zhuǎn)移和降壓運(yùn)行的具體參數(shù)，從而保證輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法，其特征在于：所述步驟1中：

所述雷擊判斷包括如下步驟：

步驟1.1：通過雷電預(yù)警系統(tǒng)判斷是否有雷電活動(dòng)發(fā)生，如其判斷結(jié)果為否，則輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行，雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不運(yùn)行；如其判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟1.2；

步驟1.2：通過雷電預(yù)警系統(tǒng)判斷雷電活動(dòng)區(qū)間內(nèi)輸電線路是否遭受雷擊，如其判斷結(jié)果為否，則輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行，雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不運(yùn)行；如其判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟1.3；

步驟1.3：通過雷電預(yù)警系統(tǒng)判斷遭受雷擊的輸電線路是否閃絡(luò)，如其判斷結(jié)果為否，則輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行，雷擊主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不運(yùn)行；如其判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法，其特征在于：所述步驟3中：

所述負(fù)荷轉(zhuǎn)移主動(dòng)防護(hù)方式為：

建立負(fù)荷轉(zhuǎn)移的數(shù)學(xué)模型，將負(fù)荷轉(zhuǎn)移問題構(gòu)建為如下多目標(biāo)優(yōu)化模型：

minF_min (1)

maxF_max (2)

s.t.ηs≥ϵsLl=0|1---(3)]]>

模型有多個(gè)目標(biāo)，可分為兩類，即：最小化目標(biāo)F_min，包括切負(fù)荷代價(jià)和事故等級罰款、操作次數(shù)、末端負(fù)荷、短路電流等；最大化目標(biāo)F_max，包括全系統(tǒng)的安全裕度、容載比等。約束條件包括：

1)穩(wěn)態(tài)安全穩(wěn)定性約束η_s≥ε_s，其中η_s為系統(tǒng)安全裕度指標(biāo)，即過載或低壓裕度，ε_s為對應(yīng)的裕度口檻值；

2)線路投切狀態(tài)約束L_l＝0|1，其中L_l為備用線路投切狀態(tài)向量，可取值為0(即未投運(yùn))或1(即投運(yùn))。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法，其特征在于：所述步驟3中：

所述降壓運(yùn)行主動(dòng)防護(hù)方式為：

控制觸發(fā)角以及調(diào)節(jié)換流變分接頭檔位，從而達(dá)到降壓運(yùn)行的目的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的一種基于雷電預(yù)警的特高壓直流輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方法，其特征在于：所述步驟4中：

所述基于模糊優(yōu)選的特高壓輸電線路雷擊主動(dòng)防護(hù)方式綜合評價(jià)方法，其方法為：

對于n個(gè)方案，m個(gè)指標(biāo)組成的集合，如果方案集中每個(gè)方案樣本指標(biāo)i的權(quán)重相等，則W可表示為：

W＝(ω₁,ω₂,...,ω_m)且

定義目標(biāo)對指標(biāo)優(yōu)值的相對隸屬度為相對優(yōu)屬度，確定理論的最大相對優(yōu)屬度(即優(yōu)等方案的相對優(yōu)屬度)和最小相對優(yōu)屬度(即劣等方案的相對優(yōu)屬度)分別表示為：

式中r_ij為決策方案j指標(biāo)i的相對優(yōu)屬度；

方案j與優(yōu)等方案、劣等方案的差異可用廣義權(quán)距離表示為距優(yōu)距離d_jg與距劣距離d_jb，分別為：

djg=((Σi=1mωi(gi-rij))z)1z---(6)]]>

djb=((Σi=1mωi(rij-bi))z)1z---(7)]]>

式中：z為不同的廣義距離；g_i為指標(biāo)i的最大相對優(yōu)屬度；b_i為指標(biāo)i的最小相對優(yōu)屬度；

設(shè)方案j對優(yōu)等方案的隸屬度為u_j，對劣等方案的隸屬度為1-u_j。為求解方案j相對優(yōu)屬度的最優(yōu)值，建立優(yōu)化準(zhǔn)則為：方案j的加權(quán)距優(yōu)距離的平方與加權(quán)距劣距離平方的總和最小，即目標(biāo)函數(shù)的最小值為：

min F(uj)=uj2djg2+(1-uj)2djb2---(8)]]>

對式(8)進(jìn)行求導(dǎo)，并令

取z＝2，得到的最優(yōu)值為：

uj=11+Σi=1m(ωi(rij-1)2)2Σi=1m(ωixj)2---(10)]]>

將式(10)記為模糊優(yōu)選模型，據(jù)此可求得所有方案對于優(yōu)等方案的最佳相對隸屬度向量U＝{u₁,u₂,...,u_n}，則最大隸屬度u_max＝(u₁,u₂,...,u_n)所對應(yīng)的決策方案即為優(yōu)選結(jié)果。