[發明專利]基于故障概率和時域仿真準穩態的相繼故障在線評估方法

有效

• 申請號: 202010147488.6
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111475915B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 任先成;徐偉;徐泰山;鮑顏紅;吳峰;崔偉;鄭亮;楊楠;涂旺;李武璟;許曉彤;王聰;宋東闊
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司西北分部;南瑞集團有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/04;G06F111/08;G06F119/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種基于故障概率和時域仿真準穩態的相繼故障在線評估方法，基于外部氣象災害評估給出的設備故障概率、故障位置和故障類型，按設備故障概率或人工指定生成相繼故障序列，對每一相繼故障序列按設備故障的次序，計及直流系統的控制保護模型、第二三道防線控制策略、新能源脫網保護、交直流設備保護模型，基于時域仿真進行設備故障后的準穩態運行方式判別和安全穩定、事故事件等級風險評估，并生成準穩態潮流穩定計算數據用于后續相繼設備故障的在線安全穩定和事故事件等級風險評估，提升相繼故障評估的準確性。本發明方法為實際電網運行中識別高風險相繼故障關鍵環節、阻斷相繼故障的演化提供有效的技術支撐。

技術領域

本發明屬于電力系統自動化技術領域，具體涉及一種基于故障概率和時域仿真準穩態的相繼故障在線評估方法。

背景技術

電力系統負荷不斷增長，送電距離逐步增加，其規模不斷擴大，結構也日趨復雜。大量柔性交流輸電和特高壓直流輸電工程投運以及新能源大規模接入帶來的不確定性導致現代電力系統的動態特性越來越復雜，與此同時，外部氣象環境對電網影響逐漸加深，自然災害頻發，設備安全及電網安全穩定運行面臨重大挑戰。若不能及時地跟蹤電網運行工況變化并對潛在的相繼故障事故風險進行預判和預警，那么交直流電網承受復雜氣象環境下多設備相繼故障的能力將難以保證，調度運行人員面臨巨大壓力。準確模擬外部氣象環境下設備相繼故障，評估相繼故障演化事故鏈風險等級就顯得尤為重要。

通過外部氣象災害對電網設備影響的機理分析和大量歷史數據調研，災害條件下多個設備故障并非同時發生，即存在時序特征。受災害類型、地理環境等因素影響，設備故障時刻存在不確定性，但研究人員通常假定多個設備故障同時發生，基于群發故障形態進行電網暫態、動態安全穩定評估，忽略了設備故障間隔時間較長的情況，導致評估結果的準確性無法滿足要求，已有基于純潮流計算的相繼故障評估方法難以計及第三道防線控制、新能源脫網、直流連續換相失敗導致閉鎖、交直流設備保護動作的影響，準確性也無法滿足要求。此外，受《電力安全事故應急處置和調查處理條例》、《國家電網公司安全事故調查規程》、《中國南方電網有限責任公司電力事故(事件)調查規程》等相關條例和規程要求，相繼故障的評估不能僅僅局限于對故障后的安全穩定性進行評估，且應該考慮故障后事故事件等級風險。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于故障概率和時域仿真準穩態的相繼故障在線評估方法，基于外部氣象災害評估給出的設備故障概率、故障位置和故障類型，按設備故障概率或人工指定生成相繼故障序列，對每一相繼故障序列進行設備故障后的準穩態運行方式判別和安全穩定、事故事件等級風險評估，為實際電網運行中識別高風險相繼故障關鍵環節、阻斷相繼故障的演化提供有效的技術支撐。

本發明是采用以下技術方案實現的，

基于故障概率和時域仿真準穩態的相繼故障在線評估方法，包括：

生成按發生時序排列的設備故障序列；

將生成的設備故障序列作為在線評估的相繼故障序列，對每一個相繼故障序列，基于潮流、穩定計算數據，通過時域仿真進行設備故障的暫態、動態安全穩定裕度量化評估和事故事件等級風險評估；

對于暫態、動態安全穩定裕度量化評估結果小于設定的門檻值，或者事故事件等級風險評估結果大于設定的門檻值的設備故障給出告警信息；否則，基于設備故障時域仿真進行準穩態判別；

對于滿足準穩態判別要求的設備故障，進行設備過載安全、斷面越限安全、電壓越限安全和頻率越限安全裕度量化評估；否則，給出告警信息；

如果任一安全裕度小于設定的門檻值，則給出告警信息，否則，生成準穩態潮流、穩定計算數據，進行潮流計算；