[發明專利]用于柔性互聯配電系統的連鎖故障風險評估方法及系統

有效

• 申請號: 202010965930.6
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112072657B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 趙海波;王佳偉;張知;胡恩德;申澤淵;李琦;邢亞虹;宋曉俊;段惠
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G01R31/08;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及一種用于柔性互聯配電系統的連鎖故障風險評估方法及系統，步驟1：利用優化潮流模型計算得到系統運行狀態，記錄各節點電壓；步驟2：若線路發生單相接地故障，則執行步驟3，否則執行步驟1；若單相接地故障后，FMS的換流器MMC保護誤動作，則執行步驟4，否則執行步驟1；步驟4：若保護誤動作引起節點電壓越限，執行步驟5，否則執行步驟1；步驟5：計算第i次連鎖故障的負荷最小切除容量P_Li和分布式電源的最小切除容量P_DGi，記錄抽樣總數；若抽樣總數為M次，則結束抽樣，計算風險指標，否則執行步驟1。本發明能夠對柔性互聯配電系統連鎖故障風險進行有效評估，保證系統安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種柔性互聯配電系統連鎖故障風險評估方法及系統。

背景技術

隨著能源變革的持續推進，大量分布式電源接入配電網，導致電網狀態和電能質量惡化，而經濟的快速發展對供電可靠性也提出了更高的要求，需要不間斷供電的負荷數量日趨增長，同時電動汽車、電采暖和灌溉負荷的增加，大大降低了配電網設備利用效率。傳統配電網為應對上述問題，通常采用分而治之的方法，會導致配電系統更加復雜，而且改進程度具有技術局限性。柔性多狀態開關(Flexible Multi-state Switch,FMS)應用在配電網中替代傳統的聯絡開關，形成閉環供電的柔性互聯系統，在故障下可實現對重要用戶不間斷供電，其連續調節潮流的功能可以有效應對分布式電源并網帶來的電壓波動、饋線潮流不平衡等問題，成為一種綜合解決方案。

然而，電力電子設備大多對過電流耐受能力不高，在電網故障后有可能引發IGBT等元件損壞，擴大停電范圍；同時，全控型器件的大量使用，控制系統日趨復雜，增大了系統內各設備協調控制的難度，換流器設備的調制和保護功能也提高了對通信設備可靠性的要求。柔性設備的引入使得配電網各個環節相互耦合，有可能增大故障停運的風險。如何對柔性互聯配電系統連鎖故障風險進行有效評估，保證系統安全穩定運行，成為目前推廣和應用FMS的關鍵問題。

發明內容

本發明的發明目的在于提供柔性互聯配電系統連鎖故障風險評估方法及系統，能夠對柔性互聯配電系統連鎖故障風險進行有效評估，保證系統安全穩定運行。

基于同一發明構思，本發明具有兩個獨立的技術方案：

1、一種用于柔性互聯配電系統的連鎖故障風險評估方法，配電系統接有柔性多狀態開關FMS,其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：利用優化潮流模型計算得到系統運行狀態，記錄各節點電壓；

步驟2：若線路發生單相接地故障，則執行步驟3，否則執行步驟1，且抽樣次數+1；

步驟3：若單相接地故障后，FMS的換流器MMC保護誤動作，則執行步驟4，否則執行步驟1，且抽樣次數+1；

步驟4：若保護誤動作引起節點電壓越限，執行步驟5，否則執行步驟1，且抽樣次數+1；

步驟5：計算第i次連鎖故障的負荷最小切除容量P_Li和分布式電源的最小切除容量P_DGi，記錄抽樣總數；i為自然數；

步驟6：判斷抽樣總數是否小于M，若抽樣總數不小于M，則結束抽樣，計算風險指標，否則執行步驟1。

進一步地，所述風險指標包括連鎖故障發生概率P(A)、連鎖故障后切除負荷的平均容量P_Lav、連鎖故障后切除分布式電源的平均容量P_DGav中的一個或多個。

所述連鎖故障發生概率P(A)通過如下公式計算，

P(A)＝P(D|C)·P(C|B)·P(B)

式中，P表示故障發生的概率，A、B、C、D表示不同的故障，