[發明專利]一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法

有效

• 申請號: 201911408922.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111082402B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 朱大銳;程文姬;王睿;段建東;王海峰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

本發明一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法，第一步、任意選取輸電網絡中的一條非發電機出線和變壓器之路的線路作為連鎖故障序列中初始的故障線路，故障級數設為1；第二步、統計過載線路條數；第三步、判定下一級的故障線路，故障級數加1；第四步、斷開已確定的所有故障線路，判定發電機運行狀態，若輸電網絡發生解列并且發電機處于不安全運行狀態，則停止預測，輸出連鎖故障序列，或者連鎖故障序列的故障級數已達到可預測的最大序列個數5，則停止預測，輸出連鎖故障序列，否則，排出已確定的所有故障線路從第二步開始重復步驟直至停止預測，輸出連鎖故障序列。本發明一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法，能夠事先預測輸電網所有可能的連鎖故障序列。

技術領域

本發明屬于電力系統安全保護技術領域，具體涉及一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法。

背景技術

近年來，為促進能源資源的合理、高效利用，我國逐漸建立了長距離、大容量的特高壓線路，各地區電網之間形成互聯，使得我國電網發展為一個長距離輸送、大容量、大規?；ヂ摰膹碗s系統。若復雜系統中某地區發生小范圍故障且未及時控制，則該故障會蔓延至該地區的其他位置，甚至波及到與該地區相連的其他地區，引發連鎖故障，嚴重時會導致電網發生大面積停電事故，造成較嚴重地經濟損失和不良的社會影響。因此，對電力系統的安全性與穩定性進行研究，可以為電網的安全可靠運行提供指導意義。而輸電網絡在電力系統中擔任功率輸送的任務，如果輸電網絡發生故障會導致系統功率無法正常輸送，電網供電可靠性得不到保障。在此背景下，研究輸電網絡連鎖故障序列，同樣對電網的安全穩定運行、可靠供電具有重要意義。

在輸電網絡連鎖故障序列研究中，連鎖故障序列預測的提出，將輸電網絡的安全性分析目標簡化到輸電網絡的線路和節點故障，減少了計算量，為快速分析系統安全性提供了可行性條件。而在進行連鎖故障序列預測之前，先確定初始故障，即有選擇性的進行故障序列的預測，并且針對一些特定線路或者節點進行連鎖故障序列的預測，尤指相對輸電網絡中的其他線路或節點而言是較為重要的線路或者節點，這對防止這些特定線路或節點故障引發連鎖故障具有重要意義。

目前為止，國內外學者對連鎖故障序列預測的研究主要分為兩種：一種是模型預測類方法，利用復雜系統理論和復雜網絡理論，建立各種模型進行下一級故障元件的預測，形成連鎖故障序列，常見的方法包括經典OPA模型、級聯失效故障模型、有效性模型、小世界網絡模型等；另一種是指標預測類方法，通過可以表征線路危險程度或重要性的基本指標融合而形成的方法，常見的方法包括隱性故障概率模型、支路可靠性模型等。

總結起來，以上兩種現有的連鎖故障分析方法主要是圍繞電網拓撲結構和電網運行方式進行考慮，關于連鎖故障序列的研究方法考慮過于單一，只考慮到電網運行初始狀態，未進行故障后線路的變化情況分析，具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是提供一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法，能夠事先預測輸電網所有可能的連鎖故障序列。

本發明所采用的技術方案是：一種關于輸電網連鎖故障序列的預測方法，具體按照以下步驟實施：

第一步、任意選取輸電網絡中的一條非發電機出線和變壓器之路的線路作為連鎖故障序列中初始的故障線路，故障級數設為1；

第二步、計算輸電網絡中除故障線路以外的其它各個線路的潮流值，判別輸電網絡中的過載線路，并統計過載線路條數；

第三步、若過載線路條數等于1，則確定此過載線路為下一級的故障線路，故障級數加1，若過載線路條數大于1，則在過載線路中確定過載程度最大的線路作為下一級的故障線路，故障級數加1，否則計算輸電網絡中除故障線路以外的其它各個線路的基本指標，利用D-S證據理論融合輸電網絡中除故障線路以外的其它各個線路的基本指標得到對應的綜合預測指標值F，確定綜合預測指標值F最大的線路為下一級的故障線路，故障級數加1；