[發(fā)明專利]基于風(fēng)險(xiǎn)的高維多目標(biāo)復(fù)雜電網(wǎng)故障限流器最優(yōu)配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010191234.4
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111244924B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉承晉;郭超;丁一;宋永華;郭創(chuàng)新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02J3/00;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)險(xiǎn)的高維多目標(biāo)復(fù)雜電網(wǎng)故障限流器最優(yōu)配置方法。根據(jù)電力系統(tǒng)的浴盆曲線，獲得電力線路的基本故障概率；根據(jù)電力線路所處位置的氣候數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，獲得協(xié)變量連接參數(shù)；根據(jù)基本故障概率和協(xié)變量連接參數(shù)，獲得電力線路的長期短路故障概率；建立計(jì)及電力線路長期短路故障概率的多目標(biāo)電力系統(tǒng)故障限流器配置模型的目標(biāo)函數(shù)及其約束條件；求解獲得帕累托最優(yōu)解集，在帕累托最優(yōu)解集中選取最優(yōu)的電力系統(tǒng)故障限流器配置。本發(fā)明考慮了電力線路的長期短路故障概率，提出了電力系統(tǒng)故障限流器配置的計(jì)算方法，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于短路故障背景下的電力系統(tǒng)故障限流器優(yōu)化方法，具體是涉及了一種基于風(fēng)險(xiǎn)的高維多目標(biāo)復(fù)雜電網(wǎng)故障限流器最優(yōu)配置方法。

背景技術(shù)

短路故障是電力系統(tǒng)運(yùn)行中最常見的故障類型和突出問題之一，近年來引起了廣泛的關(guān)注。此外，隨著電力系統(tǒng)的互連和擴(kuò)展，短路電流水平顯著增加。短路電流超出允許范圍的問題在許多國家都受到困擾，特別是在中國。因此，迫切需要提出一種電力系統(tǒng)故障限流器的配置方法，以在規(guī)劃階段實(shí)現(xiàn)最佳決策。

作為一種有效的解決方案，故障電流限制器廣泛用于電力系統(tǒng)中。在現(xiàn)有研究中，電力系統(tǒng)故障限流器均為采取確定性短路故障方案。但是，電力系統(tǒng)中的發(fā)生短路故障的概率相對較低，而且不同短路故障發(fā)生的概率不同。因此，現(xiàn)有的確定性的短路故障方案會造成不能優(yōu)先應(yīng)對大概率故障，加劇了電力系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)。所以需要提出一種新的電力系統(tǒng)故障限流器的配置方法，可以用于在電力系統(tǒng)規(guī)劃中，以提高電力系統(tǒng)應(yīng)對短路故障的能力。

現(xiàn)有的部分算法可以用于計(jì)算短路故障情況下，電力系統(tǒng)故障限流器的配置方法，但是這類算法忽略了電力系統(tǒng)短路故障概率的不同。所以，本發(fā)明提出一種考慮電力系統(tǒng)短路故障概率的多目標(biāo)電力系統(tǒng)故障限流器配置方法。

因此，現(xiàn)有提高電力系統(tǒng)故障限流器的配置方法忽略了短路故障的發(fā)生概率，將所有短路故障等價(jià)對待。此種方法不能有效應(yīng)對電力系統(tǒng)大概率的短路故障。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種基于風(fēng)險(xiǎn)的高維多目標(biāo)復(fù)雜電網(wǎng)故障限流器最優(yōu)配置方法，先提出電力線路的長期短路故障概率模型，計(jì)算電力線路的長期短路故障概率，再處理獲得電力系統(tǒng)故障限流器配置組合并根據(jù)需要選擇。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

1)首先，根據(jù)電力系統(tǒng)的浴盆曲線，獲得電力線路的基本故障概率；

2)其次，根據(jù)電力線路所處位置的氣候數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，獲得協(xié)變量連接參數(shù)；

3)再次，根據(jù)基本故障概率和協(xié)變量連接參數(shù)，獲得電力線路的長期短路故障概率；

4)最后，建立計(jì)及電力線路長期短路故障概率的多目標(biāo)電力系統(tǒng)故障限流器配置模型的目標(biāo)函數(shù)及其約束條件；根據(jù)目標(biāo)函數(shù)及其約束條件處理獲得帕累托最優(yōu)解集，在帕累托最優(yōu)解集中選取最優(yōu)的電力系統(tǒng)故障限流器配置。

根據(jù)電力系統(tǒng)故障限流器配置進(jìn)行施工，在電力系統(tǒng)所需安裝故障限流器的電力線路上安裝。

所述步驟1)中，電力線路的基本故障概率采用以下公式獲得：

式中，h₀(t)表示電力線路在t時刻的基本故障概率，α₁、α₂和β₂分別表示浴盆曲線的第一、第二和第三參數(shù)，T_U、T_V和T_W分別為電力線路的浴盆曲線中第一個拐點(diǎn)、第二個拐點(diǎn)的服役時長和最大服役時間。