[发明专利]一种基于潮流转移比的热稳定关键输电通道识别方法

权利要求书

1.一种基于潮流转移比的热稳定关键输电通道识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基于电网的模型参数和当前的运行状态生成潮流文件，考虑线路和变压器事故后最大允许电流，对预想故障集合进行热稳定安全评估；

2)基于热稳定安全评估结果对预想故障集合进行故障筛选，得到进行关键输电通道识别的候选关键故障集合，如候选关键故障集合为空，则结束本方法；

3)对于候选关键故障集合中每一个故障，计算故障后所有监视元件的潮流转移比，如不存在故障后负载率大于故障后负载率门槛值且潮流转移比大于潮流转移比门槛值的监视元件，则认为该故障无需识别关键输电通道，并从候选关键故障集合中删除该故障；

如果候选关键故障集合中每一个故障均无需识别关键输电通道而被删除，则结束本方法，否则将候选关键故障集合中剩余的需要进行关键输电通道识别的故障作为需要进行关键输电通道识别的关键故障集合；

其中，计算关键故障集合中每一个故障后所有监视元件的故障元件潮流转移比，通过以下方法实现：

设电网中共有n个监视元件，按以下公式计算对每一监视元件计算故障元件对其的有功功率潮流转移比，即故障元件潮流转移比：

其中：K_j为第j个监视元件的故障元件潮流转移比，P_j是故障后第j个监视元件的有功功率，P_j0是故障前第j个监视元件的有功功率，其中j＝1…n，P_s0是故障元件在基态潮流中有功功率值，对多个故障元件则为多个故障元件有功功率值之和；

4)对于关键故障集合中每一个故障，根据监视元件的潮流转移比大小确定主要的潮流转移元件，将主要的潮流转移元件与故障元件一起组成候选的关键输电通道；其中根据监视元件的潮流转移比大小确定主要的潮流转移元件，包括以下步骤：

4-1)根据潮流转移比门槛值筛选监视元件，保留潮流转移比大于潮流转移比门槛值的监视元件；

4-2)对保留的监视元件判断级联关系，若一个元件与另一个元件直接相连且故障后潮流方向一致，则判断两者为级联关系，对潮流转移比相差率小于5％的级联元件保留与故障元件直接相连的元件，对潮流转移比相差不小于5％的级联元件则保留潮流转移比相对较大的元件，其中并列运行的多个监视元件视为一个元件处理，其潮流转移比取为该多个并列运行的监视元件各自潮流转移比之和；

4-3)将剩余的多个元件潮流转移比相加得到总转移比，若总转移比超过总转移比门槛值，则删除转移比相对较小的元件使总转移比小于门槛值；使总转移比不超过总转移比门槛值的元件就是主要的潮流转移元件；

5)首先，对候选的每一个关键输电通道，假定故障元件和主要的潮流转移元件有功功率按照初始的比例关系同比变化，基于故障元件的潮流转移比估算输电通道的热稳定极限功率，并求取热稳定极限功率裕度，若热稳定极限功率裕度小于事先设定的门槛值，则确认其为关键输电通道；

然后，对确认的关键输电通道进行查重，若存在关键输电通道的组成元件完全一致则认为相应关键输电通道为同一输电通道；对于同一输电通道，选择该同一输电通道中热稳定极限功率裕度最小的故障作为该输电通道考核的关键故障；

其中，基于故障元件的潮流转移比估算输电通道的热稳定极限功率，并求取热稳定极限功率裕度，包括以下步骤：

5-1)考虑主要的潮流转移元件中无功功率按等功率因数进行变化，基于主要潮流转移元件的最大允许电流估算其最大有功功率，公式如下：

其中：P_imax是第i个主要的潮流转移元件的最大有功功率，P_i是故障后第i个主要的潮流转移元件的有功功率；Q_i是故障后第i个主要的潮流转移元件的无功功率；V_i是故障后第i个主要的潮流转移元件两端点电压的较小值；I_ilim是第i个主要的潮流转移元件的事故最大允许电流；

5-2)计算使主要的潮流转移元件在故障后达到有功限值时故障前故障元件的有功功率值，公式如下:

其中，P_si是使得第i个主要的潮流转移元件在故障后达到有功限值时故障前故障元件的有功功率值，P_imax是第i个主要的潮流转移元件的最大有功功率，P_i是故障后第i个主要的潮流转移元件的有功功率，P_i0是故障前第i个主要的潮流转移元件的有功功率，K_i为第i个主要的潮流转移元件的故障元件潮流转移比，其中i＝1…m，m为主要的潮流转移元件的总数；

将使主要的潮流转移元件在故障后达到有功限值时故障前故障元件的有功功率值中的最小值，取为当输电通道传输功率达到极限值时故障元件的有功功率值：

5-3)估算输电通道的热稳定极限功率P_dlim，公式如下：

其中：P_d0是输电通道的初始有功功率；

即为输电通道的热稳定极限功率裕度。

2.根据权利要求1所述的基于潮流转移比的热稳定关键输电通道识别方法，其特征在于，所述步骤2)中基于热稳定安全评估结果对预想故障集合进行故障筛选时，若预想故障同时满足以下条件时，判定该预想故障为候选关键故障：

故障后所有监视元件负载率中最高负载率大于故障后负载率门槛值；

故障元件负载率大于故障元件故障前负载率门槛值；

故障没有造成系统解列产生孤岛。