[發明專利]一種電力系統連鎖故障預測方法

在審

• 申請號: 202010565713.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111860959A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 宋玉琴;趙攀;周琪瑋
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、斷開系統中潛在故障支路中的任意一個潛在故障支路；

步驟2、判斷斷開支路是對下級支路的影響；

步驟3、若所述下級支路過載，斷開所述下級支路，回到上一步；否則進行下一步；

步驟4、計算上下級支路間的狀態轉移概率；

步驟5、將支路運行時間引入所述狀態轉移概率中，得到隨時間變化的動態狀態轉移概率；

步驟6、通過所述動態狀態轉移概率得到下級支路故障概率，并對每個下級支路故障概率進行對比，將概率較大的支路作為下級潛在故障支路；

步驟7、依次斷開每條下級潛在故障支路，重復步驟2-6，直至故障傳播至整個系統，記錄每條故障傳播路徑并計算每條路徑的故障概率；

步驟8、重復步驟1-7，直到將系統中所有潛在故障支路全部預測結束，則可獲得整個系統的多條故障傳播路徑。

2.根據權利要求1所述的一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，步驟2具體過程為：

通過計算所述下級支路的過負荷嚴重度β_ik(m)判斷斷開支路的影響。

3.根據權利要求1所述的一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，所述過負荷嚴重度β_ik(m)計算過程如下：

其中，λ_ki為上下級支路間的狀態轉移因子，則狀態轉移因子矩陣為：

上式中，每列元素表示上級支路i發生故障切除后，與每個下級支路k間的潮流轉移因子，具體計算公式如下：

上式中，E為上級支路i停運后潮流轉移等值網絡的支路導納矩陣，B為潮流轉移等值網絡的關聯矩陣，Δ為潮流轉移等值網絡的節點導納矩陣E_n的行列式，E_n＝BEB^T，Δ_em為E_n中第e行、第m列元素的代數余子式，Δ_fm為E_n中第f行、第m列元素的代數余子式，e和f均為上級支路i的兩端節點編號，Δ_gm為E_n中第g行、第m列元素的代數余子式，Δ_hm為E_n中第h行、第m列元素的代數余子式，g和h均為下級支路k的兩端節點編號。

4.根據權利要求2所述的一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，步驟3具體過程為：

若β_ik(m)1，則該下級支路過載，斷開該支路，回到上一步；否則直接進行下一步。

5.根據權利要求2所述的一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，步驟4具體為：

當故障由上級傳遞到下級時，系統上下級支路間的狀態轉移概率P_{m_k}為：

P_{m_k}＝P_{transfer_k}+P_{line_k} (5)；

式中，P_{m_k}為上級支路i停運后，系統中任意一條下級支路k的狀態轉移概率，P_{transfer_k}為潮流轉移所引起的狀態轉移概率，P_{line_k}為系統硬件失效所引起的狀態轉移概率。

6.根據權利要求5所述的一種電力系統連鎖故障預測方法，其特征在于，步驟4中所述潮流轉移引起的狀態轉移概率P_{transfer_k}表達式如下：

P_{transfer_k}＝P_{ik_ys}[(1-P_{jd_l})(1-P_{jd_b})(1-P_wd)] (6)；

上式中，P_{ik_ys}為不計及支路保護/斷路器不正確動作的原始狀態轉移概率，P_{jd_l}為支路過載保護的拒動概率，P_{jd_b}為支路過載保護對應斷路器的拒動概率，P_wd為支路在保護/斷路器不正確動作的概率。