[发明专利]一种大规模交直流混联电网N-2预想事故集的生成方法

说明书

本发明公开了一种大规模交直流混联电网N‑2预想事故集的生成方法，从交直流混联电网中筛选出主要线路样本，形成单重故障集合；采用近邻传播算法对步骤1中得到单重故障集合的线路样本进行聚类，确定聚类结果；计算由各类内部任意两个线路样本形成的双重故障集合以及由任意两类内部的线路样本形成的双重故障集合的相关度；设置相关度阈值，筛选出相关度达到或超过相关度阈值的双重故障集合，生成N‑2预想事故集。本发明可在离线状态下生成大规模交直流混联电网的N‑2预想事故集，包含双重交流故障、直流故障、交直流故障等N‑2事故场景。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定领域，尤其涉及一种大规模交直流混联电网N-2预想事故集的生成方法。

背景技术

三道防线是我国《电力系统安全稳定导则》的重要内容，是保障电力系统安全稳定运行的防御体系。根据导则的要求，电力系统需要保持稳定运行和正常供电，称为第一级标准，是第一道防线的控制目标；保持稳定运行，但允许损失部分负荷，称为第二级标准，是第二道防线的控制目标；当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失，称为第三级标准，是第三道防线的控制目标。与第一级标准相比，第二级标准所对应的事故更为严重，系统面临失稳风险，需要制定相应的控制措施以保持系统稳定；与第三级标准相比，第二级标准所对应的事故发生的可能性更大。因此，在我国电力系统安全稳定防御体系中，第二道防线的地位非常突出。三道防线，尤其是第二道防线的设置，需要适应电网结构和运行方式的变化。

随着“西电东送”电网发展战略的实施，多项特高压交流和直流输电工程相继建设、投运，我国逐渐形成典型的大规模交直流混联电网结构。在我国东部地区，电网通过交直流输电线路接受外送电的比例显著提高，交流送电线路短路、直流线路闭锁等故障引起的大功率缺额，交直流线路之间、多馈入直流线路之间的交互影响，使电网动态特性变得更加复杂，显著增加了系统失稳风险。针对大规模交直流混联电网的特点，第二道防线应承受的N-2事故，即双重元件因故障而停运的事故构成发生了显著的变化，N-2预想事故集中需要计及直流线路故障，同时，随着电网规模增大，元件数目增加，N-2预想事故场景数量巨大。如果对所有可能的事故场景逐一进行校验，工作量大且效率低，因为电网中部分元件的重要程度较低，或者两个元件之间电气距离较远，形成的双重故障对电网安全稳定性的影响较小，没有必要将其纳入到N-2预想事故集中。因此，如何根据大规模交直流互联电网第二道防线的防御要求，设计一种N-2预想事故集的高效生成方法，来保证电网的安全稳定性，仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种针对大规模交直流混联电网的N-2预想事故集生成方法，可在离线状态下生成大规模交直流混联电网的N-2预想事故集，包含双重交流故障、直流故障、交直流故障等N-2事故场景；与双重元件的全组合数目相比，生成的N-2预想事故集规模较小，但是涵盖了对电网安全稳定性影响显著的事故场景，满足第二道防线的防御要求。

本发明所采用的技术方案是：

一种大规模交直流混联电网N-2预想事故集的生成方法，包括以下步骤：

步骤1：从交直流混联电网中筛选出主要线路样本，形成单重故障集合；

步骤2：采用近邻传播算法对步骤1中得到单重故障集合的线路样本进行聚类，确定聚类结果；

步骤3：计算由各类内部任意两个线路样本形成的双重故障集合以及由任意两类内部的线路样本形成的双重故障集合的相关度；

步骤4：设置相关度阈值，筛选出相关度达到或超过相关度阈值的双重故障集合，生成N-2预想事故集。

进一步的，所述主要线路样本包括跨区域交流线路、直流线路、区域电网内部主网架超高压和特高压交流线路。

进一步的，采用近邻传播算法对单重故障集合的线路样本进行聚类的具体方法为：