[發明專利]一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法

有效

• 申請號: 201910893228.0
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110601189B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 鄧慧瓊
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02H1/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟1，構建電網對于連鎖跳閘事件的安全性指標函數；

步驟1-1，構建電網在初始故障作用下任意一個可發生連鎖跳閘的狀態S₂相對于電網安全正常狀態S₁的距離K的范數函數：

K(S)＝||S-S′|| (1)

其中，S為S₂狀態下電網對應的節點注入功率向量，S′為S₁狀態下電網對應的節點注入功率向量，K表示S′和S兩個向量之間的距離；

步驟1-2，以對K的范數函數的取最小值的函數作為電網對于連鎖跳閘事件的安全性指標函數，表達公式為：

f(S)＝minK(S) (2)

其中，f(S)表示K(S)中最小的量；

步驟2，分別獲取電網在注入功率向量S狀態下初始故障發生前后的約束條件，以注入功率向量S為待求變量并以安全性指標函數為目標函數構建電網對于連鎖跳閘事件安全性的計算模型，步驟2中約束條件獲取步驟如下：

步驟2-1，確定電網在注入功率向量S狀態下初始故障發生前滿足潮流方程的等式約束條件；初始故障發生前電網需要滿足正常的潮流分配，即應符合穩態時的潮流方程，其縮略的表達式如下：

h⁰(x)＝0 (3)

其中，h⁰為初始故障發生前電網潮流所對應的映射關系，x為求解潮流時的電網狀態變量；

步驟2-2，確定電網在注入功率向量S狀態下初始故障發生前所應滿足的不等式約束條件；初始故障發生前電網中的各發電機輸出的有功、無功以及節點電壓和輸電線路傳輸的功率和長期允許載流量都不應超出允許的范圍，其具體的表達形式如下：

其中，P_Gi、Q_Gi分別為系統中第i臺發電機的有功出力和無功出力；P_Gi·min、P_Gi·max分別為第i臺發電機有功出力的下限和上限；Q_Gi·min、Q_Gi·max分別為第i臺發電機無功出力的下限和上限，N₁為電網中的發電機總數；P_s為支路L_s傳輸的有功功率，P_s·max為支路L_s傳輸的有功功率上限值；I_s為支路L_s上流動的電流的有效值，I_s·max為支路L_s的長期允許載流量，l為電網中的支路總數；U_k為節點k的電壓，U_k·min為節點k允許的電壓下限，U_k·max為節點k允許的電壓上限，N₂為電網節點的總數；

步驟2-3，確定電網在注入功率向量S狀態下切除初始故障后滿足潮流方程的等式約束條件；初始故障發生后電網應滿足潮流方程，其縮略的表達式如下：

h^m(x)＝0 (6)

其中，h^m為初始故障發生后電網潮流所對應的映射關系，x為初始故障發生后電網的狀態變量；

步驟2-4，確定電網在注入功率向量S狀態下切除初始故障后所應滿足的不等式約束條件，其不等式約束條件如下：

max(I_t-I_t.set)≥0 t＝1,2,…,l,t≠m (7)

其中，I_t為電網剩余系統中任意一條支路L_t在初始故障切除后的電流，I_t.set支路L_t所配后備保護的電流定值；

步驟3，對連鎖跳閘事件安全性的計算模型的各項約束條件施加懲罰并選擇粒子群算法進行求解。