[发明专利]基于风险的高维多目标复杂电网故障限流器最优配置方法

说明书

本发明公开了一种基于风险的高维多目标复杂电网故障限流器最优配置方法。根据电力系统的浴盆曲线，获得电力线路的基本故障概率；根据电力线路所处位置的气候数据和环境数据，获得协变量连接参数；根据基本故障概率和协变量连接参数，获得电力线路的长期短路故障概率；建立计及电力线路长期短路故障概率的多目标电力系统故障限流器配置模型的目标函数及其约束条件；求解获得帕累托最优解集，在帕累托最优解集中选取最优的电力系统故障限流器配置。本发明考虑了电力线路的长期短路故障概率，提出了电力系统故障限流器配置的计算方法，提高了电力系统运行的安全性。

技术领域

本发明属于短路故障背景下的电力系统故障限流器优化方法，具体是涉及了一种基于风险的高维多目标复杂电网故障限流器最优配置方法。

背景技术

短路故障是电力系统运行中最常见的故障类型和突出问题之一，近年来引起了广泛的关注。此外，随着电力系统的互连和扩展，短路电流水平显着增加。短路电流超出允许范围的问题在许多国家都受到困扰，特别是在中国。因此，迫切需要提出一种电力系统故障限流器的配置方法，以在规划阶段实现最佳决策。

作为一种有效的解决方案，故障电流限制器广泛用于电力系统中。在现有研究中，电力系统故障限流器均为采取确定性短路故障方案。但是，电力系统中的发生短路故障的概率相对较低，而且不同短路故障发生的概率不同。因此，现有的确定性的短路故障方案会造成不能优先应对大概率故障，加剧了电力系统的故障风险。所以需要提出一种新的电力系统故障限流器的配置方法，可以用于在电力系统规划中，以提高电力系统应对短路故障的能力。

现有的部分算法可以用于计算短路故障情况下，电力系统故障限流器的配置方法，但是这类算法忽略了电力系统短路故障概率的不同。所以，本发明提出一种考虑电力系统短路故障概率的多目标电力系统故障限流器配置方法。

因此，现有提高电力系统故障限流器的配置方法忽略了短路故障的发生概率，将所有短路故障等价对待。此种方法不能有效应对电力系统大概率的短路故障。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于风险的高维多目标复杂电网故障限流器最优配置方法，先提出电力线路的长期短路故障概率模型，计算电力线路的长期短路故障概率，再处理获得电力系统故障限流器配置组合并根据需要选择。

本发明采用的技术方案如下：

1)首先，根据电力系统的浴盆曲线，获得电力线路的基本故障概率；

2)其次，根据电力线路所处位置的气候数据和环境数据，获得协变量连接参数；

3)再次，根据基本故障概率和协变量连接参数，获得电力线路的长期短路故障概率；

4)最后，建立计及电力线路长期短路故障概率的多目标电力系统故障限流器配置模型的目标函数及其约束条件；根据目标函数及其约束条件处理获得帕累托最优解集，在帕累托最优解集中选取最优的电力系统故障限流器配置。

根据电力系统故障限流器配置进行施工，在电力系统所需安装故障限流器的电力线路上安装。

所述步骤1)中，电力线路的基本故障概率采用以下公式获得：

式中，h₀(t)表示电力线路在t时刻的基本故障概率，α₁、α₂和β₂分别表示浴盆曲线的第一、第二和第三参数，T_U、T_V和T_W分别为电力线路的浴盆曲线中第一个拐点、第二个拐点的服役时长和最大服役时间。