[发明专利]一种基于时空相关性的外部灾害下群发故障集生成方法

说明书

本发明公开了一种基于时空相关性的外部灾害下群发故障集生成方法，基于时序相关性系数生成时序相关群发故障集；基于空间同时率系数生成空间相关群发故障集；将时序相关群发故障集与空间相关群发故障集合并，并将两两线路组合中单一线路取出，组成一组故障；删除重复的两两线路组合，重复的单一线路，剩余的两两线路组合、单一线路即为时空故障集；计算时空故障集中各组故障的概率并由大到小排序，得到外部灾害下群发故障集。本发明赋予外部灾害引发故障时空关联关系，为外部灾害下的群发故障集提供有益的补充。

技术领域

本发明涉及一种基于时空相关性的外部灾害下群发故障集生成方法，属于电网安全稳定分析与防灾减灾技术领域。

背景技术

外部灾害一直是导致电网发生故障的主要原因。近年来，由外部灾害诱发的停电事故时有发生，停电防御框架向自然灾害预警延伸成为广泛共识。外部灾害演化的时空分布特征及其诱发电网故障的不确定性，迫切需要将基于确定性准则的安全稳定分析向电网运行风险评估拓展，将基于电力系统安全稳定控制技术导则确定性场景的三道防线控制向基于动态故障场景的风险控制延伸。

外部灾害的时空演化规律表明，事前仅通过指定故障组合重数、限定故障集数目的方式过滤预想故障集是不合理的，群发故障简单地以同时故障表示也存在人为将扰动放大的可能。外部灾害的发生会剧烈改变电力系统外部运行环境，极易出现高重故障概率大于低重故障概率的情况。因此，与传统动态安全分析(DSA)中的预想故障集由调度运行人员凭经验预先设定不同，外部灾害下的预想故障集与外部灾害的演化过程以及电力系统的运行结构密切相关。

因此，外部灾害下预想故障集生成时应计及灾害同源性、相关性，筛选排序时应引入与外部灾害及关注的电网运行风险的发展趋势密切相关的排序指标，增强外部灾害下扰动场景设置的科学性及针对性。

发明内容

目的：本发明的目的在于为外部灾害下群发故障集的生成与筛选引入与外部灾害及关注的电网运行风险的发展趋势密切相关的排序指标。由于采用了时空相关性指标，本发明能够有效增强外部灾害下扰动场景设置的科学性及针对性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种基于时空相关性的外部灾害下群发故障集生成方法，包括以下步骤：

(1)生成时序相关群发故障集：基于时序相关性系数生成时序相关群发故障集；

(2)生成空间相关群发故障集：基于空间同时率系数生成空间相关群发故障集；

(3)合并得到时空故障集：将步骤(1)与步骤(2)生成的故障集合并，并将两两线路组合中单一线路取出，组成一组故障；删除重复的两两线路组合，重复的单一线路，剩余的两两线路组合、单一线路得到时空故障集；

(4)按故障概率排序生成外部灾害下群发故障集：计算时空故障集中各组故障的概率并由大到小排序，得到外部灾害下群发故障集。

步骤(1)中，实现基于时序相关性系数生成时序相关群发故障集的具体方法如下：

对于任意一条线路L_a，取考察时刻前后各一定时间段内的概率评估值组成该线路概率评估时间序列P_a＝{P_{a_t-n},…,P_{a_t},…,P_{a_t+m}}，其中，t为考察时刻，P_{a_t},为考察时刻t线路L_a对应的故障概率，P_{a_t-n}为考察时刻t往前的第n个时间点上对应的故障概率，P_{a_t+m}为考察时刻t往后的第个m时间点上对应的故障概率。n与m的取值可根据实际情况与要求，计算求得。