[发明专利]一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法

说明书

本发明公开了新能源发电技术领域的一种新能源发电高低压连锁脱网路径搜索方法及系统，旨在解决对可能发生的连锁故障无法预测新能源连锁脱网路径的技术问题，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；得到本次连锁脱网设备；重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；形成本次连锁脱网事故链；重新设置事故链搜索脱网概率阈值，进行新的搜索，统计形成新的事故链至达到最大搜索次数，统计输出事故链集。本发明充分利用新能源设备高低压穿越特性，能提前搜索出新能源连锁脱网路径，计算量少、容错性好。

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，具体涉及一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法及系统。

背景技术

随着风电和光伏等新能源大量并网、远距离跨区输电规模持续增长，电网格局与电源结构发生重大改变，电网发展过渡期安全稳定特性不断恶化。电力电子设备呈现出非惯性、高速、离散等特征，电力电子设备及其控制系统与传统交流系统相互交织，控制规律及运行特性相互作用，导致系统动态特性复杂。故障对系统的冲击呈现全局化趋势，连锁故障风险凸显。

目前国内外对电力系统连锁故障研究的主流方法包括三类：基于模式搜索的传统分析方法、基于复杂系统理论的连锁故障模型分析方法和基于复杂网络理论的连锁故障分析方法。基于复杂系统理论的连锁故障模型分析方法将网络看作包含大量个体及个体之间相互作用的系统，在实际电网模型上讨论网络稳定性与脆弱性、扰动传播与控制等多方面问题，难以描述对实际物理系统的细节，处于理论研究的初级阶段；基于复杂网络理论的连锁故障分析方法主要从参量统计的角度来研究电网拓扑对于各种攻击的承受能力及是否具有发生连锁故障的可能等问题，以电网拓扑结构为核心，研究电网的结构脆弱性以及连锁故障的传播机理。由于过于依赖网络简化，使得这类模型距离电力系统的真实性还有很大差距；基于模式搜索的传统分析方法一般是通过建立符合电力系统实际物理过程的模型和算法对电网的连锁反应故障进行模拟。能够通过对物理过程的模拟来考察电网是否会发生连锁故障或者通过指标来评价系统的可靠性，该方法较适用于对已知连锁故障模式的分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法及系统，以解决现有技术中对可能发生的连锁故障无法预测新能源连锁脱网路径的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新能源发电高低压脱网事故链搜索方法，包括：获取电网特定运行方式，获取电网指定设备接入节点处指定设备的控制保护特性；对指定初始连锁故障进行时域仿真，获得指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息；基于指定设备接入节点在指定初始连锁故障下的暂态电压时域响应信息和指定设备的控制保护特性，分别计算各指定设备脱网概率值及其脱网时刻；设置本次事故链搜索中的脱网概率阈值；将脱网概率值大于脱网概率阈值且脱网时刻最早的那些指定设备作为本次连锁脱网设备；基于指定初始连锁故障、所有脱网的指定设备及其脱网时刻，重新进行时域仿真并进入下次事故链搜索，直到系统失去稳定或事故链搜索的事故链的长度达到指定的长度阈值；统计形成电网特定运行方式在指定初始连锁故障及本次事故链搜索中设置的脱网概率阈值下的连锁故障事故链；设置新的事故链搜索的脱网概率阈值，进入下一次事故链搜索，直到遍历完每个层级的连锁故障，输出电网特定运行方式在指定初始连锁故障下的全部事故链，形成事故链集。

进一步地，所述指定设备接入节点包括风电场或光伏电站经过升压变压器接入区域电网时升压变压器的低压侧节点。

进一步地，所述脱网概率阈值包括低压脱网概率阈值和高压脱网概率阈值，所述低压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8，所述高压脱网概率阈值的取值范围是0.5～0.8。

进一步地，所述长度阈值的取值范围是3～5。

进一步地，所述每个层级的连锁故障是指在事故链中的每个环节的故障。

进一步地，所述事故链集为：