[发明专利]基于失负荷风险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失负荷风险指标的大电网战略通道动态辨识方法，包括建立线路的可靠性模型；计算电网关键事故链的失负荷风险指标；对电网的战略通道进行动态辨识。本发明方法适用于不同地理位置、不同天气状况下和不同负载水平下动态变化的线路，而且针对线路动态故障概率和关键事故链，能够更好的适用于现有的大电网情况；此外，本发明方法能够根据电网事故链准确预测电网故障风险，而且方法简单可靠。

技术领域

本发明具体涉及一种基于失负荷风险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。

为了提高供电的可靠性和电网的调度能力，电网已经逐步并网形成了大型、超大型的供电网。虽然大型供电网能够极大的提高供电的效率，但是大型供电网对于电网运行的安全性要求更高更严。

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。

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收到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种根据电网事故链准确预测电网故障风险的基于失负荷风险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失负荷风险指标的大电网战略通道动态辨识方法，包括如下步骤：

S1.根据天气因素、线路所在的地理位置和线路运行状态建立线路的可靠性模型；

S2.根据步骤S1建立的电路可靠性模型，计算电网关键事故链的失负荷风险指标；

S3.根据步骤S2得到的电网关键事故链的失负荷风险指标，对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所述的计算电网关键事故链的失负荷风险指标，具体为采用如下步骤计算失负荷风险指标：

A.根据步骤S1得到的可靠性模型，搜索电网事故时的关键事故链；

B.根据步骤A得到的关键事故链，计算各个事故链的失负荷风险指标。

步骤A所述的搜索电网事故时的关键事故链，具体为采用如下步骤进行搜索：

a.将正常运行时故障概率大于事先设定的阈值的线路，以及退出运行后会造成系统重载的线路作为关键事故链的触发线路集合；