基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明所提供的基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，通過(guò)對(duì)每一級(jí)故障后電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的分析，分別得到下一級(jí)備選線路發(fā)生故障的概率性指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)，分級(jí)綜合得到備選線路的連鎖故障綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，其方便簡(jiǎn)單、高效，能夠?yàn)榕袛嘞到y(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，制定降低連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防控制策略提供依據(jù)。
【專利說(shuō)明】基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重 度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)曾多次發(fā)生大停電事件，如 美國(guó)西部電網(wǎng)"8. 10"大停電、美加"8. 14"大停電、意大利"9. 28"大停電、歐洲"11. 4"大 停電等。其原因都是電力系統(tǒng)在初始擾動(dòng)后因潮流變化、設(shè)備過(guò)載和繼電保護(hù)動(dòng)作等因素 引發(fā)了連鎖故障，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因?yàn)檫B鎖故障的發(fā)展序列存在多種分支、分岔的可能性， 現(xiàn)有搜索算法一般只能按照概率較大的原則得出個(gè)別可能的連鎖故障鏈，且在搜索過(guò)程中 不能較好的綜合考慮發(fā)生概率和后續(xù)發(fā)展嚴(yán)重程度的影響。
[0003] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指 標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，旨在能夠快速高效地分級(jí)綜合得到備選線路的連鎖故障 綜合指標(biāo)，為判斷系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，制定降低連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防控制策略提供理論依據(jù)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其中，所述方法 包括：
[0007] A、獲取每一連鎖故障中備選設(shè)備的故障可能性指標(biāo)；
[0008] B、根據(jù)所述故障可能性指標(biāo)得到連鎖故障備選設(shè)備的連鎖故障概率指標(biāo)，并根據(jù) 預(yù)先設(shè)定的概率閾值確定連鎖故障鏈的下一級(jí)故障設(shè)備集；
[0009] C、計(jì)算故障設(shè)備級(jí)中設(shè)備故障的嚴(yán)重度指標(biāo)；
[0010] D、綜合概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)得到綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，完成連鎖故障搜索綜合評(píng)估。
[0011] 所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其中，所述步驟A 具體包括：
[0012] A1、獲取備選設(shè)備的潮流變化量指標(biāo)和潮流越限指標(biāo)；
[0013] A2、結(jié)合上述兩個(gè)指標(biāo)得到備選設(shè)備的故障可能性指標(biāo)。
[0014] 所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其中，所述步驟 A1中潮流變化量指標(biāo)采用如下公式得到：
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其特征在于，所述 方法包括： A、 獲取每一連鎖故障中備選設(shè)備的故障可能性指標(biāo)； B、 根據(jù)所述故障可能性指標(biāo)得到連鎖故障備選設(shè)備的連鎖故障概率指標(biāo)，并根據(jù)預(yù)先 設(shè)定的概率閾值確定連鎖故障鏈的下一級(jí)故障設(shè)備集； C、 計(jì)算故障設(shè)備級(jí)中設(shè)備故障的嚴(yán)重度指標(biāo)； D、 綜合概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)得到綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，完成連鎖故障搜索綜合評(píng)估。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟A具體包括： A1、獲取備選設(shè)備的潮流變化量指標(biāo)和潮流越限指標(biāo)； A2、結(jié)合上述兩個(gè)指標(biāo)得到備選設(shè)備的故障可能性指標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟A1中潮流變化量指標(biāo)采用如下公式得到：
其中，為；.m+I為在弟m級(jí)故障發(fā)生后備選故障集中的設(shè)備矣潮流變化量指標(biāo)，&,,?為在 第m次連鎖故障后設(shè)備:?所傳輸?shù)膹?fù)功率，為在第m次連鎖故障前設(shè)備^:所傳輸?shù)膹?fù) 功率，4 max為設(shè)備/7的額定容量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟A1中潮流越限指標(biāo)采用如下公式得到：
其中
g在第m級(jí)故障發(fā)生后備選故障集中的設(shè)備/1：潮流越限指標(biāo)，為在第
m次連鎖故障后設(shè)備^所傳輸?shù)膹?fù)功率， 設(shè)備&的額定容量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述基于概率指你#廣盧度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟A2中故障可能性指標(biāo)采用如下公式得到：

其中，Λ； m+1為設(shè)備€發(fā)生第m+1級(jí)故障的概率，斤,"+1備選故障集中設(shè)備€發(fā)生第m+1 級(jí)故障的可能性指標(biāo)，L為備選故障集設(shè)備數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟B中連鎖故障概率指標(biāo)計(jì)算方法如下 ： 設(shè)備6發(fā)生第m+1級(jí)故障的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率指標(biāo)A,m+1計(jì)算如下：
其中，巧1；.,"+1為設(shè)備石發(fā)生第m+Ι級(jí)故障的概率備選故障集中設(shè)備&發(fā)生第m+1 級(jí)故障的可能性指標(biāo)，L為備選故障集設(shè)備數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟B中預(yù)先設(shè)定的概率閾值通過(guò)對(duì)越限指|測(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整， 其計(jì)算方法如下：

B1、指定概率閾值的初值pmin ;
B2、計(jì)算備詵設(shè)各集H(tl)m+1中各設(shè)備的變化量指標(biāo) 指# 了能性指標(biāo) FPM和概率指；
B3、對(duì)越限指標(biāo)今.》+1進(jìn)行篩選，選!；
丨勺設(shè)備作出相應(yīng)標(biāo)記，并設(shè)定標(biāo)記向量
B4、利用標(biāo)記向量S對(duì)概率指標(biāo)向量今,M+1進(jìn)行篩選，篩選出發(fā)生第m+1級(jí)故障的可能 設(shè)備集H(1)m+1 ; B5、取可能設(shè)備集中設(shè)備概率的最小值，并賦值給pmin ; B6、每搜索一級(jí)連鎖故障就對(duì)pmin修正一次，當(dāng)pmin在連續(xù)3級(jí)（或多級(jí)）連鎖故障鏈 的搜索過(guò)程中均保持不變時(shí)，則將該值近似作為最終的概率閾值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)概率閾值 的循環(huán)動(dòng)態(tài)調(diào)整。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述步驟C中嚴(yán)重度指標(biāo)基于母線電壓越限、設(shè)備潮流越限和系統(tǒng)潮流收斂情 況3個(gè)方面定義的，可能設(shè)備集H (1)m+1中設(shè)備h故障導(dǎo)致的嚴(yán)重度指標(biāo)wZ~為
其中，wC(hi>為可能設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備hi故障后系統(tǒng)潮流發(fā)散嚴(yán)重度指標(biāo)； wV(Af)為可能設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備比故障后系統(tǒng)母線低電壓嚴(yán)重度指標(biāo)； WF?為可能 設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備h故障后系統(tǒng)設(shè)備過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重度指標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法，其 特征在于，所述潮流發(fā)散嚴(yán)重度指標(biāo)
其中
勺可能設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備匕故障后系統(tǒng)潮流發(fā)散嚴(yán)重度指標(biāo)； 低電壓嚴(yán)重度指標(biāo)
其中，wViAl)為可能1--?果Ψ未一 1^舍叫?Χ陣厄系珧埤線低電壓嚴(yán)重度指標(biāo)，N 為系統(tǒng)中的母線個(gè)數(shù)，V(1\為設(shè)備hi故障后母線k的節(jié)點(diǎn)電壓，Vt_n為母線k電壓限值 的平均，\ stop為母線k電壓限值的容差
勺計(jì)算公式如下：
過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重度指標(biāo)
其中，wF?為可能設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備h故障后系統(tǒng)設(shè)備過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重度指標(biāo)，L 為系統(tǒng)中的設(shè)備個(gè)數(shù)，4(hi)為設(shè)備比故障后設(shè)備1的潮流，Slimax為設(shè)備1潮流限值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于概率指標(biāo)和嚴(yán)重度指標(biāo)的連鎖故障搜索綜合評(píng)估方法， 其特征在于，所述步驟D中綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)計(jì)算方法如下； 其=
b可能設(shè)備集H(1)m+1中某一設(shè)備比發(fā)生第m+1級(jí)故障的綜合搜索指標(biāo)，

為設(shè)備比發(fā)生第m+1級(jí)故障的概率，
為設(shè)備比故障后的嚴(yán)重度綜合指標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104112238SQ201410309568
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李蓉蓉, 邸鵬宇, 周保榮, 管霖, 王素云, 馬義松, 金小明 申請(qǐng)人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 華南理工大學(xué)