[发明专利]电力系统暂态稳定分析的N-2组合故障快速排序方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制领域，更具体地说本发明涉及电力系统暂态稳定故障集排序技术，适用于对电力系统任意组合的N-2故障按暂态稳定性的严重程度进行排序。

背景技术

N-2故障通常是指电网中失去两个元件的故障。电力系统中元件众多，任意组合的N-2故障数目很大，若对每一个N-2组合故障都进行详细的暂态稳定计算和分析，工作量巨大。为此，需要从任意组合的N-2故障集中筛选出暂态稳定性相对严重的故障集，再对筛选出的N-2故障集进行详细的暂态稳定计算和分析，这就需要对N-2组合故障集进行快速排序。

现有的解决方法是电网计算分析人员针对电网的实际运行方式，凭经验设定少量的N-2组合故障，进行暂态稳定计算和分析，其可靠性与电网计算分析人员的经验是紧密相关的。因此，急需提出电力系统暂态稳定分析的N-2组合故障快速排序方法，降低N-2组合故障集的设置对电网计算分析人员经验的依赖程度。

发明内容

本发明提出了电力系统暂态稳定分析的N-2组合故障快速排序方法，其目的在于：在电网运行方式及模型和参数确定的情况下，对大量的N-2组合故障按暂态稳定性的严重程度进行排序，以便对N-2组合故障进行筛选，从而只对排在前面的少量N-2组合故障进行详细的暂态稳定计算和分析，代替对所有N-2组合故障的暂态稳定详细计算和分析，极大地提高任意N-2组合故障的暂态稳定详细计算和分析的效率。

本发明基于N-1故障的暂态稳定量化评估信息，结合第二个开断元件的功率变化对第一个故障元件的暂态稳定临界发电机群的功率灵敏度信息，计算出N-2组合故障的暂态稳定严重程度指标，来实现电力系统暂态稳定分析的N-2组合故障集的排序。

本发明所涉及的N-2组合故障为第一个元件的故障是故障发生后经过一段时间该元件跳开，第二元件故障为直接跳开的故障。

具体地说，本发明是采取以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

(1)根据电网运行方式及模型和参数，对一个N-1故障场景进行时域仿真，采用EEAC计算出该N-1故障的暂态稳定裕度及临界群中各台发电机的参与因子；

(2)在初始的电网运行方式上去除步骤(1)中的故障元件，直接生成新的运行方式；

(3)针对步骤(2)生成的N-1故障清除后的运行方式，采用潮流灵敏度分析方法计算出第二个开断元件的有功功率变化对第一个故障元件的暂态稳定临界群中各台发电机的有功功率灵敏度，即其中P_i为临界群中第i台发电机的有功功率，P为第二个开断元件的有功功率；

(4)采用公式计算出该N-2组合故障的暂态稳定严重程度指标，其中η为步骤(1)中计算出的N-1故障的暂态稳定裕度，L为该N-1故障的暂态稳定临界群发电机台数，C_i为临界群中第i台发电机的参与因子；

(5)重复步骤(3)和步骤(4)，计算出该N-1故障的总共n-1个N-2组合故障的暂态稳定严重程度指标，其中n为设定的需要进行任意N-2组合故障集筛选的电网元件个数；

(6)重复步骤(1)至步骤(5)，计算出m个N-1故障的总共m×(n-1)个N-2组合故障的暂态稳定严重程度指标，其中m为N-1故障总数；

(7)依据N-2组合故障的暂态稳定严重程度指标对所有的N-2组合故障进行由大到小的排序。

本发明提出的电力系统暂态稳定分析的N-2组合故障快速排序方法，可以用于在电网运行方式及模型和参数确定的情况下，对大量的N-2组合故障按暂态稳定性的严重程度进行排序，以便对N-2组合故障进行筛选，从而只对排在前面的少量N-2组合故障进行详细的暂态稳定计算和分析，代替对所有N-2组合故障的暂态稳定详细计算和分析，在确保不遗漏暂态稳定严重的N-2组合故障的前提下，极大地提高任意N-2组合故障的暂态稳定详细计算和分析的效率。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1，对本发明方法进行详细描述。

图1中步骤1描述的是N-1故障的暂态稳定量化分析，即根据电力系统运行方式及相应的模型与参数，采用基于时域仿真轨迹的EEAC方法计算出第k个N-1故障的暂态稳定裕度及临界群中各台发电机的参与因子，其中k表示N-1故障的序号；