一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)風(fēng)險評估領(lǐng)域，具體涉及一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨 識法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)互聯(lián)程度的增加，跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離輸電的常態(tài)化及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力供應(yīng) 的高度依賴性，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行尤為重要;然而電網(wǎng)的復(fù)雜化、接入設(shè)備的多樣 化及持續(xù)增加的用電需求等電網(wǎng)內(nèi)部不穩(wěn)定因素導(dǎo)致電網(wǎng)運行工況日趨惡化，與此同時， 泥石流、雷擊、冰凍等電網(wǎng)外部自然災(zāi)害對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成嚴(yán)重威脅;電網(wǎng)內(nèi)外部多 重不確定因素可誘發(fā)電網(wǎng)連鎖性故障，甚至發(fā)生大停電事故;大停電事故多由連鎖故障誘 發(fā)，因此，對電力系統(tǒng)連鎖故障進(jìn)行辨識分析具有理論價值和現(xiàn)實意義。
[0003] 連鎖故障受多重不確定因素影響，可采用測度法進(jìn)行定量刻畫。然而經(jīng)典測度法 各有缺陷，其中，概率測度需滿足苛刻的可列可加性條件，模糊測度不具有自對偶性;為解 決這一問題，通常利用可信性測度評價連鎖故障中的模糊不確定性，以反映連鎖故障的固 有屬性;基于可信性理論的電網(wǎng)連鎖故障不確定性評價主要包含連鎖故障序列辨識和序列 可信性測度計算。
[0004] 連鎖故障序列辨識包括確定支路初始故障、形成準(zhǔn)誤動集和分析級聯(lián)故障過程； 通常的，由歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定支路初始故障;依據(jù)"隱性故障"機(jī)理，故障線路首尾相連的支 路構(gòu)成準(zhǔn)誤動集;計算準(zhǔn)誤動集中線路失效的可信性測度，認(rèn)為測度值最大的線路發(fā)生故 障，由此，循環(huán)往復(fù)形成級聯(lián)故障，獲得連鎖故障序列。
[0005] 序列可信性測度計算的關(guān)鍵是連鎖故障各階段的可信性測度計算；以連鎖故障發(fā) 展至第j階段為例，假設(shè)準(zhǔn)誤動集有^條支路，支路Lu的電流1^為模糊變量，其隸屬度函數(shù) 為μ^( 1^)?？紤]單重故障，即準(zhǔn)誤動集中僅有1條線路被切除;假設(shè)切除前Lu的電流為&% 則第j階段線路m被切除的可信性測度為
[0006]
[0007]其中，事件Aj為第j階段線路m被切除。則有 [0008]
[0009] 由連鎖故障不同階段的測度值，可得連鎖故障序列的可信性測度，從而實現(xiàn)序列 可信性測度計算。綜上所述，如何提高連鎖故障序列辨識和序列可信度測度計算的準(zhǔn)確性 和真實性是亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法，在提高提高連鎖故障序列辨識 和序列可信度測度計算的準(zhǔn)確性和真實性的前提下，實現(xiàn)了更精準(zhǔn)的連鎖故障風(fēng)險預(yù)警。
[0011] 本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：
[0012] 一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法，包括以下步驟：
[0013] 獲取待辨識電力系統(tǒng)的整體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并為所述電網(wǎng)中的每個支路編號；
[0014] 獲取所述每個支路各自的初始負(fù)載率數(shù)值和預(yù)設(shè)最大負(fù)載率數(shù)值；
[0015] 判斷所述每個支路的初始負(fù)載率數(shù)值是否超過各自的預(yù)設(shè)最大負(fù)載率數(shù)值，如果 是，則標(biāo)記為超載支路；
[0016] 獲取在本次辨識前，發(fā)生過故障的所有支路，并標(biāo)記為歷史故障支路；
[0017] 獲取所述每個支路所處地理區(qū)域的氣象預(yù)報信息，從所有支路中選擇處于自然災(zāi) 害區(qū)域的支路，標(biāo)記為自然災(zāi)害支路;其中所述處于自然災(zāi)害的支路是指處于降雨、雷電 和/或降雪自然預(yù)報信息下的地理區(qū)域所對應(yīng)的支路；
[0018] 分別對所述超載支路、歷史故障支路和自然災(zāi)害支路中每個支路計算各自的可信 度測度MCT，并選擇所述可信性測度值最大的作為初始故障支路；
[0019] 擇取與所述初始電路首末尾直接相連的支路，構(gòu)建第二個故障階段準(zhǔn)誤動集，且 依次構(gòu)建直到第η個故障階段的準(zhǔn)誤動集，η 2 2;
[0020] 計算每個故障階段中的每個支路各自的可信性測度指標(biāo)MniCT和嚴(yán)重度指標(biāo)Sevni， 根據(jù)所述M niCT和Sevni，計算所述每個階段中每個支路各自的風(fēng)險測度指標(biāo)：
[0021] Mrisk=McrSev
[0022] 根據(jù)所述風(fēng)險測度指標(biāo)Mrisk數(shù)值從大到小順序列出所述各個故障階段的連鎖故 障序列。
[0023]優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，采用EMS系統(tǒng)中描述電力系 統(tǒng)模型的E語言文件在線獲取待辨識電力系統(tǒng)的整體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和每個支路各自的初始負(fù)載 率數(shù)值。
[0024] 優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，所述嚴(yán)重度指標(biāo)Sev，為發(fā) 電機(jī)有功出力偏離的嚴(yán)重度、無功出力偏離的嚴(yán)重度，電壓偏離的嚴(yán)重度，支路過載嚴(yán)重度 和負(fù)荷損失的嚴(yán)重度指標(biāo)相加所得。
[0025] 優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，所述支路過載嚴(yán)重度Ser (a)的計算公式為：
[0026]
[0027]其中，a為當(dāng)前支路潮流;m為當(dāng)前支路潮流預(yù)警值;amm為當(dāng)前支路潮流最高值。
[0028] 優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，所述負(fù)荷損失越限嚴(yán)重度 Ser(b)的計算公式為；
[0029]
[0030] 其中，b為當(dāng)前在運負(fù)荷量;匕為當(dāng)前支路在運負(fù)荷預(yù)警值;bllim為當(dāng)前支路在運負(fù) 荷危險值。
[0031] 優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，所述發(fā)電機(jī)有功出力偏離 的嚴(yán)重度、無功出力偏離的嚴(yán)重度和電壓偏離的嚴(yán)重度屬于區(qū)間偏離嚴(yán)重度，所述區(qū)間偏 離嚴(yán)重度Ser(c)的計算公式為：
[0032]
[0033]其中，c為當(dāng)前支路中發(fā)電機(jī)有、無功出力或母線電壓值，C1表示當(dāng)前支路中電氣 量正常運行閾值的下限值，C2表示當(dāng)前支路中電氣量正常運行閾值的上限值，cmm表示當(dāng)前 支路中電氣量越限閾值的下限值，(3 211?表示當(dāng)前支路中電氣量越限閾值的上限值。
[0034] 優(yōu)選的，在上述一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法中，所述獲取所有本次辨識前 發(fā)生過故障的所有支路，并標(biāo)記為歷史故障支路具體是指：
[0035] 確定在本次辨識前，當(dāng)前支路發(fā)生故障的預(yù)設(shè)頻率，獲取在本次辨識前，發(fā)生故障 頻率超過所述預(yù)設(shè)頻率的所有支路，并標(biāo)記為歷史故障支路。
[0036] 由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法綜合考慮電網(wǎng) 運行內(nèi)部狀態(tài)和外部自然災(zāi)害預(yù)警信息，統(tǒng)籌電網(wǎng)內(nèi)外部因素，更為真實地反映電網(wǎng)實際 工況。本發(fā)明辨識用數(shù)學(xué)方法為可信性測度理論，刻畫電網(wǎng)內(nèi)、外部復(fù)雜不確定性，結(jié)合綜 合嚴(yán)重度指標(biāo)計算連鎖故障的風(fēng)險測度，風(fēng)險辨識序列更加貼近實際。因此，本發(fā)明提供的 電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法更精準(zhǔn)地實現(xiàn)連鎖故障風(fēng)險預(yù)警。
【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例所需要使用的附 圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明實施例中基于地理信息的電力系統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖2為本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法的邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0040] 本發(fā)明提供的一種電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險辨識法，在提高提高連鎖故障序列辨識 和序列可信度測度計算的準(zhǔn)確性和真實性的前提下，實現(xiàn)了更精準(zhǔn)的連鎖故障風(fēng)險預(yù)警。
[0041] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本說明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本說明實 施例中的附圖，對本說明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本說