[發明專利]一種融合故障轉移因子的脆弱流傳播捕獲方法

有效

• 申請號: 202010526564.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111523252B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 黃濤;吳佳毅;林攀;雷霞;韋曉廣;吳英俊;賈燕冰
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 鄭州知一智業專利代理事務所(普通合伙) 41172
• 代理人: 郜廷偉

本發明公開了一種融合故障轉移因子的脆弱流傳播捕獲方法，包括以下步驟：S1：獲取電力系統數據信息；S2：構造電網拓撲模型；S3：計算支路開斷分布因子W；S4：計算改進支路開斷分布因子ρ；S5：加入潮流波動系數θ；S6：計算故障轉移因子f；S7：定義支路的脆弱流F；S8：計算額外脆弱流ΔF；S9：選取F計算值最大的支路作為故障支路；S10：計算不同故障階段的脆弱流，選取脆弱流計算值最大的作為下一條故障支路，按順序添加到故障鏈；S11：重復S10直到系統形成孤島，得到順序包含不同故障階段故障支路的故障鏈C；該捕獲方法能快速有效識別電網中最易受沖擊的支路，極大降低計算復雜度，為保障系統安全穩定運行提供可靠數據支持。

技術領域

本發明涉及電力系統脆弱性安全評估技術領域，特別是涉及到一種融合故障轉移因子的脆弱流傳播捕獲方法。

背景技術

隨著特高壓輸電系統的快速發展和電力需求的急劇增長，區域電網互聯程度日益提高，電網規模的不斷擴大使得電網更復雜化。大型電網在提高電力系統的經濟性和可靠性的同時，也帶來了嚴重的中斷和潛在的級聯故障造成的破壞性事故。當系統中的某條線路受到干擾而故障切斷，會導致系統中的線路發生連鎖故障，從而引起整個系統的崩潰。因此電網脆弱性評估應運而生，旨在通過系統性的評估指標找出電網中的關鍵線路，為運行調度員提前做好防御措施提供參考，因此可以有效抑制大停電的發生，提高電網的安全運行穩定性。

目前的電網脆弱性的評估主要研究方向是識別出對系統沖擊最大的線路，而對故障傳播過程中同樣重要的受影響線路卻很少涉及。此外電網脆弱性評估以往的研究方法主要從網絡拓撲和運行狀態兩個方面來構造評價指標。單一地從網絡拓撲結構出發會忽略電力系統中，大多數負荷的傳輸是涉及到兩條母線的事實，因此未能準確評估電網的脆弱性。因此越來越多的綜合考慮運行特性和網絡拓撲的混合模型用于評估電網的臨界性，比如最大流，潮流熵以及潮流介數等。

近十年來，利用復雜網絡理論來評估電網的脆弱性已經成為研究現代電網的一種流行的理論方法，從復雜網絡的角度看，電網可以圖形化地表示電網的元器件，用頂點表示系統中的母線，發電機，負載等；用支路表示傳輸線路。但是基于復雜網絡中的介數，度數以及平均路徑等提出的單個脆弱性評估指標相對來說缺乏全面性的考慮，難以從系統性的角度準確識別出電網的關鍵線路。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本發明提供了一種融合故障轉移因子的脆弱流傳播捕獲方法，該發明根據電網的故障轉移因子與復雜網絡中的負荷重分配規則建立相應的脆弱性指標模型，并構造了電網的脆弱性指標，該捕獲方法可以快速有效的識別出電網輸電線路中最易受到沖擊的支路，為調度員更好地保障電力系統安全穩定運行提供可靠的數據支持，實用性強，且識別效率高，計算復雜度低。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種融合故障轉移因子的脆弱流傳播捕獲方法，具體包括以下步驟：

S1：對電力系統中輸電線路進行監測，獲取所述電力系統中的數據信息，所述數據信息包括電力系統運行參數、電網拓撲結構參數、線路電氣參數；

S2：根據所述電網拓撲結構參數利用復雜網絡理論構造相應的電網拓撲模型；

S3：基于S2中電網拓撲模型，根據S1中獲取的電力系統運行參數和線路電氣參數計算電網的支路開斷分布因子，得到支路開斷分布因子矩陣W，支路開斷分布因子描述的是穩態情況下支路l的開斷引起支路k上的有功潮流變化；

S4：支路開斷分布因子定義為支路l開斷后支路k上的有功潮流變化量與支路l的初始有功潮流的比值，利用S1中電網支路的初始有功潮流比值，修改支路開斷分布因子的定義，得到改進支路開斷分布因子，計算電網中每條支路的改進支路開斷分布因子得到全網的改進支路開斷分布因子矩陣ρ；