[发明专利]一种考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法

说明书

本发明提供的考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法，属于电网运行风险评估技术领域。包括以下步骤：S1、选定目标系统，考虑继电保护设备运行环境和运行状态的影响，建立继电保护设备拒动概率模型；S2、根据S1中建立的继电保护设备拒动概率模型，获得目标系统中每一继电保护设备的拒动概率；S3、根据目标系统的原发故障概率和每一继电保护设备的拒动概率，获得目标系统的状态概率；S4、根据改进状态空间分割法对目标系统的连锁故障进行风险评估。

技术领域

本发明涉及电网运行风险评估技术领域，具体涉及一种考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法。

背景技术

近年来，随着电力系统规模的扩大，电力系统运行中面临的不确定性风险增加，电力系统发生灾难性连锁故障的次数明显增多。其中连锁故障是指系统中某一元件故障导致一系列其他元件停运，这种连锁反应迅速蔓延，最终造成大规模停电事故。研究表明，大部分的大规模停电事故都与继电保护设备的不正确动作，即继电保护设备拒动有关。

继电保护设备拒动的主要危害是会造成不可预计的N-k事件，造成事故夸大，其发生的概率虽然不大，但危害极大，因此，有必要在电网运行风险评估中考虑继电保护动作的影响。但在现有考虑继电保护拒动影响的风险评估方法中，主要存在两大问题：其一，现有继电保护拒动概率评估主要依赖于历史统计信息或者是理想化的概率模型，而忽略了继电保护设备的实际运行环境和运行状态，最终导致风险评估结果准确率较低；其二，现有电网风险评估均单独采用解析法或蒙特卡洛抽样法，由于继电保护拒动发生概率较低，基于解析法的风险评估方法为了分析不得不简化状态，致使发生概率较低的继电保护拒动状态无法被考虑，最终导致评估结果准确率较低，而基于蒙特卡洛抽样法的风险评估方法，在抽样过程中为了能抽到概率较低的继电保护拒动状态，需要多次重复抽样，最终导致评估过程效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法，以解决现有技术中考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法准确率和效率较低的技术问题。

本发明提供的考虑继电保护拒动影响的电网连锁故障风险评估方法，包括以下步骤：

S1、选定目标系统，考虑继电保护设备运行环境和运行状态的影响，建立继电保护设备拒动概率模型；

S2、根据S1中建立的继电保护设备拒动概率模型，获得目标系统中每一继电保护设备的拒动概率；

S3、根据目标系统的原发故障概率和每一继电保护设备的拒动概率，获得目标系统的状态概率P(x_i)；

S4、根据改进状态空间分割法对目标系统的连锁故障进行风险评估，具体包括以下步骤：

S40、将目标系统的状态空间划分为枚举子空间S_F和抽样子空间S_M；先通过快速排序算法获得枚举子空间，再通过非序贯蒙特卡洛抽样法获得抽样子空间；

S41、分别获得枚举子空间的风险指标期望值和抽样子空间的风险指标期望值；

S42、获得目标系统的风险指标期望值。

优选地，所述步骤S1，包括以下具体步骤：

S10、收集目标系统继电保护设备拒动的历史信息；

S11、根据继电保护设备拒动的历史信息，生成继电保护设备失效率λ次/年；

S12、依据公式P₀＝1-e^-λ(t/T)获得继电保护设备拒动的固有概率P₀，式中，λ为继电保护设备失效率，t为评估的时间范围，T为一年的小时数；