[发明专利]基于线路脆弱性指标的大电网战略通道动态辨识方法

说明书

本发明公开了一种基于线路脆弱性指标的大电网战略通道动态辨识方法，包括获取电网线路信息并建立线路的可靠性模型；计算线路的脆弱性指标；对大电网的战略通道进行动态辨识。本发明通过采用计及气象地理因素和线路潮流的线路运行可靠性模型，可计算不同地理位置、不同天气状况下和不同负载水平下动态变化的线路故障概率；对于触发系统连锁故障概率较小的线路，按照本文提出的加权脆弱性指标进行快速计算并排序；而且相比于基于负载率熵的脆弱性指标，基于负载率方差的脆弱性指标更加灵敏和直观，物理意义也非常明确。

技术领域

本发明具体涉及一种基于线路脆弱性指标的大电网战略通道动态辨识方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们日常生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

随着电网技术的发展，我国电网也已经逐步迈入了大电网互联互通时代。大电网时代虽然给电力调度和运行提供了更好的保障，但是也对电网的安全运行提出了更高的要求。

针对近些年来发生的一系列大停电事故的调查显示：电力系统的大停电事故总是从个别元件故障停运开始，随后发展为不可控制的连锁故障，最终导致系统崩溃。在这一过程中，电网中少数关键环节的停运对连锁故障的发展和扩大起到了很大的推动作用。如何找出这些关键环节就成为一个亟待解决的问题。由于电力系统的非线性和时变性，其关键环节也会随着系统自身的运行状态和所处的外部环境的变化而发生变动。为了能够快速准确地识别出不同工况下的系统关键环节，需要研究相应的动态识别算法。

在系统结构脆弱性评估方面，基于复杂网络理论的评估方法是主要研究方向。早期的辨识指标有：节点与线路的介数和加权介数、节点的度和网络的平均路径长度等。由于这些早期指标多源自于电信网络和社交网络，并未考虑到电力系统的物理实际，所以又有相关学者对此做出了改进，提出了诸如：电气介数、容量介数、网络流介数以及潮流介数等。这些改进指标的计算较为快捷，可以用于在线评估和动态识别，有一定的准确性；但它们都只考虑了元件在电网拓扑结构上的脆弱性，而系统中元件的脆弱性在很大程度上也受到电网运行状态和外部环境的影响，原本结构上不脆弱的元件很可能在特定运行方式下变得脆弱，这一特性使得介数指标的辨识准确度受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辨识准确度高、算法简单可靠的基于线路脆弱性指标的大电网战略通道动态辨识方法。

本发明提供的这种基于线路脆弱性指标的大电网战略通道动态辨识方法，包括如下步骤：

S1.获取电网线路所处的地理环境信息、天气信息和线路自身的运行信息，并建立线路的可靠性模型；

S2.根据建立的线路可靠性模型，计算线路的脆弱性指标；

S3.根据步骤S2得到的线路脆弱性指标，对大电网的战略通道进行动态辨识。

步骤S1所述的建立线路的可靠性模型，具体为采用如下算式建立可靠性模型：

式中，为基础概率，即线路k在正常潮流下的故障概率，而且包含不同地理气象条件下的平均故障概率；I_k为线路k当前的负载电流；为线路k负载电流正常值的上限；F_k.max为当线路k负载电流超过最大允许负载电流时，保护装置动作将线路切除的故障概率；I_k.max为线路k的最大允许负载电流，如热稳定极限或保护装置的整定值。

步骤S2所述的计算线路的脆弱性指标，具体为采用如下步骤计算脆弱性指标：

A.采用如下算式建立线路的基于负载率方差的线路脆弱性指标：