[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

本發明公開一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法，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；電網在初始故障作用下任意一個發生連鎖跳閘狀態相對電網安全正常狀態的距離的范數函數的取最小值函數作為電網對于連鎖跳閘事件的安全性指標函數，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，進而構建電網對于連鎖跳閘事件安全性的計算模型，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。本發明不限于考慮臨界的節點注入功率狀態，而是將引起電網連鎖跳閘的各種狀態都考慮進來，從而給出更加可靠的安全指示評估方法。

技術領域

本發明涉及電力電網技術領域，尤其涉及一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法。

背景技術

目前，對電網連鎖跳閘的分析和處理技術主要可以分為兩大類，其中第一大類是將連鎖跳閘置于長過程的連鎖故障過程中，分析和處理整個連鎖故障過程的相關問題；另一類是針對初始故障發生后的局部時段分析和研究連鎖跳閘以及相關的預防措施。

(1)針對連鎖故障長過程的分析方法和技術：目前，一些研究工作者正在開展將此理論用于指導實際的連鎖故障分析的研究中，如文獻[7]給出了通過連鎖故障的搜索判別系統進入自組織臨界態的算法，文獻[8]]給出了運用自組織臨界理論判別系統可能的停電規模的方法。這些研究和技術對于連鎖故障場景中的任何一級故障一般都按照連鎖跳閘的模式進行分析，一般不涉及連鎖故障中的復雜動態現象。

研究和分析電網結構對連鎖故障的影響，目前主要是基于復雜網絡理論分析電網的拓撲結構故障傳播的影響[9-12],如文獻[13]給出了小世界電網的故障傳播規律，文獻[14-15]給出辨識影響電網故障傳播的關鍵結構參數的方法。這些研究和技術對于連鎖故障場景中的任何一級故障一般也都按照連鎖跳閘的模式進行分析，一般也不涉及連鎖故障中的復雜動態現象。

對于現有長過程連鎖故障的模擬技術，目前，既有基于多級連鎖跳閘模擬的分析技術[16]，也有在涉及復雜動態的情況進行模擬的技術[17-19]，不過無論是哪種技術，目前還很難完全真實地再現完整的連鎖故障動態過程，主要原因是這些動態過程過于復雜，涉及到的自動裝置也沒有完全統一的標準。

(2)針對連鎖故障某一局部時段的分析方法和技術：近年來的主要方法和技術有：1)基于廣域信息的潮流轉移識別技術[20-21]，以及基于潮流轉移識別的廣域后備保護技術[22]；2)基于本地信息的潮流轉移識別和系統保護技術[22,23]；3)對初始故障產生的潮流轉移所關聯的輸電斷面進行識別的技術[24]以及輸電斷面保護技術[25]；4)根據初始故障發生后電網是否因潮流轉移誘發下一輪連鎖過載跳閘，辨識電網的脆弱支路的技術[26-28]；5)根據初始故障，根據電網的節點注入功率計算電網針對連鎖跳閘的安全裕度[29]。而傳統分析和應對連鎖跳閘的技術主要是從九十年代以后開始在電力系統廣泛使用的電力系統靜態安全分析和控制技術[20-31]。

現有技術的主要缺點是在計算電網對于連鎖跳閘的安全水平時只計及了電網當前運行狀態與臨界運行狀態之間的距離，而沒有考慮到電網當前運行狀態與其他可引發連鎖跳閘的運行狀態之間的距離，這是不夠完善的，因為在某些情況下，其他的可引發連鎖跳閘的運行狀態可能比臨界運行狀態與電網當前的運行狀態之間的距離更近。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法。

本發明采用的技術方案是：

一種考慮連鎖跳閘的電網安全性評估方法，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：