[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)連鎖故障預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010565713.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111860959A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋玉琴;趙攀;周琪瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)連鎖故障預(yù)測(cè)方法，包括：將支路運(yùn)行時(shí)間引入狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率中，得到隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；通過(guò)動(dòng)態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率得到潛在故障支路的下級(jí)支路故障概率，并對(duì)每個(gè)下級(jí)支路故障概率進(jìn)行對(duì)比，將概率較大的支路作為下級(jí)潛在故障支路；依次斷開(kāi)每條下級(jí)潛在故障支路，估計(jì)整個(gè)系統(tǒng)中的每條故障傳播路徑并計(jì)算每條路徑的故障概率。優(yōu)化了預(yù)測(cè)模型，能明顯提預(yù)測(cè)的精度和速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電力系統(tǒng)連鎖故障預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)，無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是居民生活，都離不開(kāi)電力的供應(yīng)。隨著時(shí)代的發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度都在逐步提高。面對(duì)日益復(fù)雜的系統(tǒng)，保證穩(wěn)定運(yùn)行、避免大停電事故的發(fā)生已經(jīng)越來(lái)越重要。這些事故都是由連鎖故障引發(fā)，電力系統(tǒng)中的支路一般都處于正常運(yùn)行狀態(tài)，不會(huì)為空載狀態(tài)，若系統(tǒng)中某一條支路因故障退出運(yùn)行，該支路所承擔(dān)的負(fù)荷就會(huì)轉(zhuǎn)移到其他支路上，系統(tǒng)負(fù)荷重新分配，引起潮流轉(zhuǎn)移；若正常支路無(wú)法承受新轉(zhuǎn)移的潮流，將會(huì)引起這些支路過(guò)載停運(yùn)，造成新一輪負(fù)荷分配，潮流轉(zhuǎn)移，若不加以控制，將引起大面積停電事故的發(fā)生。雖然該類事故屬于小概率事故，但有著嚴(yán)重的危害。考慮如何阻斷故障遠(yuǎn)沒(méi)有如何預(yù)測(cè)故障有意義。現(xiàn)有的預(yù)測(cè)方法考慮影響預(yù)測(cè)結(jié)果的因素較少，導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度、速度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)連鎖故障預(yù)測(cè)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的預(yù)測(cè)方法精度、速度較低的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種電力系統(tǒng)連鎖故障預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1、斷開(kāi)系統(tǒng)中潛在故障支路中的任意一個(gè)潛在故障支路；

步驟2、判斷斷開(kāi)支路是對(duì)下級(jí)支路的影響；

步驟3、若下級(jí)支路過(guò)載，斷開(kāi)下級(jí)支路，回到上一步；否則進(jìn)行下一步；

步驟4、計(jì)算上下級(jí)支路間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；

步驟5、將支路運(yùn)行時(shí)間引入狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率中，得到隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；

步驟6、通過(guò)動(dòng)態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率得到下級(jí)支路故障概率，并對(duì)每個(gè)下級(jí)支路故障概率進(jìn)行對(duì)比，將概率較大的支路作為下級(jí)潛在故障支路；

步驟7、依次斷開(kāi)每條下級(jí)潛在故障支路，重復(fù)步驟2-6，直至故障傳播至整個(gè)系統(tǒng)，記錄每條故障傳播路徑并計(jì)算每條路徑的故障概率；

步驟8、重復(fù)步驟1-7，直到將系統(tǒng)中所有潛在故障支路全部預(yù)測(cè)結(jié)束，則可獲得整個(gè)系統(tǒng)的多條故障傳播路徑。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

步驟2具體過(guò)程為：

通過(guò)計(jì)算下級(jí)支路的過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重度β_ik(m)判斷斷開(kāi)支路的影響。

過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重度β_ik(m)計(jì)算過(guò)程如下：

其中，λ_ki為上下級(jí)支路間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移因子，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移因子矩陣為：

上式中，每列元素表示上級(jí)支路i發(fā)生故障切除后，與每個(gè)下級(jí)支路k間的潮流轉(zhuǎn)移因子，具體計(jì)算公式如下：