[发明专利]雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险的分析方法与系统

说明书

本发明涉及一种雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险的分析方法与系统，分析方法包括：根据雷电监测与定位系统获取连续3时段的雷电信息；识别并划分雷电分区，确定每个雷电分区的圆心坐标及半径，并确定不同时段间的雷电分区的最可能移动路径；预测未来一个时段内的落雷次数以及各个雷电分区信息；计算电力系统中受到雷电灾害天气影响的线路的雷击跳闸概率；对由受灾线路引发的连锁故障进行仿真；计算连锁故障路径的风险以及电力系统在雷电灾害天气下的连锁故障风险。不仅可以对雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险进行实时预警，还可以用于分析比较不同运行策略或者不同建设方案对于雷电灾害天气下电力系统风险的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险的分析方法与系统。

背景技术

近年来，世界范围内发生了多次电力系统大停电事故，事故给各个国家造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。灾害天气例如冰雪、雷电或台风等往往是诱发停电事故的原因，如2008年中国南方受冰雪天气引起的大面积停电事故，2009年11月巴西因线路雷击故障而引起的大停电等。这些大停电事故多数是由连锁故障引发的。因此，开展连锁故障搜索研究对于防御大停电事故、降低故障扩大风险、保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。

现有的方法在研究连锁故障时主要以直流稳态潮流为基础，通过故障后的线路负载率、热稳定裕度指数或潮流转移率等指标搜索连锁故障序列。尽管基于直流稳态潮流的判断指标确实能够对故障序列中故障线路的选择给出指导性意见，但是基于直流潮流的计算结果没有考虑系统无功及节点电压的变化及影响，而且也无法实际考虑线路的容量极限，因此有可能得出错误的结果。

另一方面，气象因素对输电线路故障率及电力系统可靠性有着重要影响，在灾害天气下连锁故障的源发性故障往往也是由恶劣的气象环境引发的，因此在故障研究中考虑极端天气的影响是十分必要的。目前相关研究主要着眼于灾害天气对某条线路故障概率或电力系统整体可靠性的影响，对由灾害天气引发的连锁故障的研究还较为少见。此外，雷击是造成线路闪络的主要原因，雷击引发跳闸故障的数量一直处于各类故障数量的第一位，在雷电灾害天气下，电力系统关键线路因雷击跳闸而引发连锁故障的可能性也是不可忽略的。

发明内容

基于此，有必要提供一种雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险的分析方法与系统。

一种雷电灾害天气下电力系统连锁故障风险的分析方法，其包括：

根据雷电监测与定位系统获取连续3时段的雷电信息；

根据雷电信息，识别并划分雷电分区，确定每个雷电分区的圆心坐标及半径，并确定不同时段间的雷电分区的最可能移动路径；

根据连续3时段的雷电信息，预测未来一个时段内的落雷次数以及各个雷电分区信息；

计算电力系统中受到雷电灾害天气影响的线路的雷击跳闸概率；

对由受灾线路引发的连锁故障进行仿真；

计算每一条连锁故障路径发生的概率，并计算连锁故障的后果严重度，得到连锁故障路径的风险，以及得到电力系统在雷电灾害天气下的连锁故障风险。

在其中一个实施例中，所述时段为2至15分钟。

在其中一个实施例中，所述雷电信息包括落雷点位置与雷电流幅值。

在其中一个实施例中，所述雷电分区信息包括雷电分区的位置、大小、落雷次数和雷电流幅值的最大值。

在其中一个实施例中，所述计算电力系统中受到雷电灾害天气影响的线路的雷击跳闸概率，具体为：利用规程法及经验公式计算电力系统中受到雷电灾害天气影响的线路的雷击跳闸概率。