[发明专利]一种基于变元邻接矩阵的多支路开断危险线路搜索方法

说明书

本发明提供一种基于变元邻接矩阵的危险线路搜索方法，该方法包括以下步骤：I、用节点等效断开线路，单支路开断分布因子等效成节点间的有向线路，构建潮流转移模型生成变元邻接矩阵；II、对变元邻接矩阵求逆，得到等效的支路开断分布因子矩阵，求解正常线路潮流转移增量值；III、确定各开断支路需要搜索的基本路径数，采用背离路径算法搜索相应的路径，得到潮流转移影响较大线路集合；IV、估算潮流转移影响较大线路集合中各支路的潮流转移增量，确定潮流转移危险线路集合，对于潮流反向增加支路计算其潮流反向后是否为危险线路；该方法在发生多支路开断事故时能快速识别危险支路，对预防连锁跳闸具有重要意义。

技术领域

本发明涉及防连锁跳闸控制领域，具体地说，是一种在多支路断开情况下快速确定下一步可能过载线路的方法。

背景技术

电网中线路开断引起潮流大范围转移导致的连锁故障是造成大停电事故的主要原因。为了防止大停电事故的发生，在故障初期，应快速搜索受支路开断影响潮流可能增加较大线路，判断是否存在过载的可能，闭锁可能发生过载线路的后备保护并采取紧急控制措施消除过载。

现有潮流转移搜索方法大多是针对单支路开断情况下的危险支路搜索设计的。即首先搜索开断支路两端节点间的前几条路径或分析线路功率组成得到潮流增加可能性大的线路集合，通过直流潮流法估算支路的潮流转移增量来识别危险支路。而多支路断开时危险线路的搜索方法很少，因此研究一种快速确定多支路断开时危险线路的搜索方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有多支路断开潮流转移增量估计方法的不足，提出一种基于变元邻接矩阵的危险线路搜索方法，以保证在多支路断线时，快速确定潮流转移增量较大的线路。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于变元邻接矩阵的危险线路搜索方法，所述方法利用变元邻接矩阵推导多支路开断潮流转移量计算式，可简化潮流转移增量估算过程，且综合考虑各断线支路等效潮流确定各开断支路的基本搜索路径数，采用背离路径算法搜索，能提高搜索过程的有效性。结合潮流转移严重支路判据识别危险线路，使潮流转移严重线路识别快速进行，本方法计算量小，计算速度快。

一种基于变元邻接矩阵的危险线路搜索方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据有向图子图的产生方法，在多条支路断开后，用节点等效断开线路，单支路开断分布因子等效成节点间的有向线路，构建断开线路与正常线路间的潮流转移模型，由潮流转移模型生成变元邻接矩阵；

步骤2：对变元邻接矩阵求逆，得到等效的支路开断分布因子矩阵，由断开支路对正常支路的等效开断分布因子以及各支路断线前功率值估算正常线路潮流转移增量值；

步骤3：根据计算的等效潮流值与潮流转移严重支路阈值确定各开断支路需要搜索的基本路径数，采用背离路径算法搜索相应的路径，得到潮流转移影响较大线路集合；

步骤4：根据潮流转移量计算公式估算潮流转移影响较大线路集合中各支路的潮流转移增量，将符合潮流转移危险线路判据的线路加入潮流转移严重线路集合，对于潮流反向增加支路计算其潮流反向后是否超过阈值来确定是否为危险线路。

作为进一步描述，步骤1中提到的多支路断开时，假设断开支路数为n，各开断支路a，b，…，m分别用节点1，2，…，n等效，正常支路k对应第n+1节点，则变元邻接矩阵的具体形式为：

式中：D_a-b，D_b-a等为各支路单独断开时的开断分布因子值。这些值由网络的节点阻抗矩阵元素计算可得。

作为进一步描述，步骤2提到的等效开断分布因子矩阵为：