[发明专利]一种考虑连锁跳闸的电网安全性评估方法

说明书

本发明公开一种考虑连锁跳闸的电网安全性评估方法，其包括以下步骤：步骤1，构建电网对于连锁跳闸事件的安全性指标函数；电网在初始故障作用下任意一个发生连锁跳闸状态相对电网安全正常状态的距离的范数函数的取最小值函数作为电网对于连锁跳闸事件的安全性指标函数，步骤2，分别获取电网在注入功率向量S状态下初始故障发生前后的约束条件，进而构建电网对于连锁跳闸事件安全性的计算模型，步骤3，对连锁跳闸事件安全性的计算模型的各项约束条件施加惩罚并选择粒子群算法进行求解。本发明不限于考虑临界的节点注入功率状态，而是将引起电网连锁跳闸的各种状态都考虑进来，从而给出更加可靠的安全指示评估方法。

技术领域

本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种考虑连锁跳闸的电网安全性评估方法。

背景技术

目前，对电网连锁跳闸的分析和处理技术主要可以分为两大类，其中第一大类是将连锁跳闸置于长过程的连锁故障过程中，分析和处理整个连锁故障过程的相关问题；另一类是针对初始故障发生后的局部时段分析和研究连锁跳闸以及相关的预防措施。

(1)针对连锁故障长过程的分析方法和技术：目前，一些研究工作者正在开展将此理论用于指导实际的连锁故障分析的研究中，如文献[7]给出了通过连锁故障的搜索判别系统进入自组织临界态的算法，文献[8]]给出了运用自组织临界理论判别系统可能的停电规模的方法。这些研究和技术对于连锁故障场景中的任何一级故障一般都按照连锁跳闸的模式进行分析，一般不涉及连锁故障中的复杂动态现象。

研究和分析电网结构对连锁故障的影响，目前主要是基于复杂网络理论分析电网的拓扑结构故障传播的影响[9-12],如文献[13]给出了小世界电网的故障传播规律，文献[14-15]给出辨识影响电网故障传播的关键结构参数的方法。这些研究和技术对于连锁故障场景中的任何一级故障一般也都按照连锁跳闸的模式进行分析，一般也不涉及连锁故障中的复杂动态现象。

对于现有长过程连锁故障的模拟技术，目前，既有基于多级连锁跳闸模拟的分析技术[16]，也有在涉及复杂动态的情况进行模拟的技术[17-19]，不过无论是哪种技术，目前还很难完全真实地再现完整的连锁故障动态过程，主要原因是这些动态过程过于复杂，涉及到的自动装置也没有完全统一的标准。

(2)针对连锁故障某一局部时段的分析方法和技术：近年来的主要方法和技术有：1)基于广域信息的潮流转移识别技术[20-21]，以及基于潮流转移识别的广域后备保护技术[22]；2)基于本地信息的潮流转移识别和系统保护技术[22,23]；3)对初始故障产生的潮流转移所关联的输电断面进行识别的技术[24]以及输电断面保护技术[25]；4)根据初始故障发生后电网是否因潮流转移诱发下一轮连锁过载跳闸，辨识电网的脆弱支路的技术[26-28]；5)根据初始故障，根据电网的节点注入功率计算电网针对连锁跳闸的安全裕度[29]。而传统分析和应对连锁跳闸的技术主要是从九十年代以后开始在电力系统广泛使用的电力系统静态安全分析和控制技术[20-31]。

现有技术的主要缺点是在计算电网对于连锁跳闸的安全水平时只计及了电网当前运行状态与临界运行状态之间的距离，而没有考虑到电网当前运行状态与其他可引发连锁跳闸的运行状态之间的距离，这是不够完善的，因为在某些情况下，其他的可引发连锁跳闸的运行状态可能比临界运行状态与电网当前的运行状态之间的距离更近。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑连锁跳闸的电网安全性评估方法。

本发明采用的技术方案是：

一种考虑连锁跳闸的电网安全性评估方法，其包括以下步骤：

步骤1，构建电网对于连锁跳闸事件的安全性指标函数；

步骤1-1，构建电网在初始故障作用下任意一个可发生连锁跳闸的状态S₂相对于电网安全正常状态S₁的距离K的范数函数：