[发明专利]一种电气耦合系统故障预警方法及预警装置

权利要求书

1.一种电气耦合系统故障预警方法，其特征在于，所述预警方法基于天然气系统故障信号，包括以下步骤：

获取并记录故障中心位置和天然气参数的变化；

基于天然气负荷的压力限制，天然气系统产生天然气系统故障信号；

所述天然气系统故障信号包括天然气系统故障预警时间、天然气系统故障距离和天然气系统故障强度；

所述天然气系统故障预警时间的计算方法为：

S231、若故障发生后天然气管网中无气源注入，按以下方法计算预警时间：

S2311、若天然气系统中只存在单个天然气负荷，或者天然气系统中存在多个天然气负荷，各个天然气负荷的最低气压限制相同，则按以下方法计算预警时间：

ALP＝∑m_d·SADT

式中，ALP为天然气管网的可用储气量，SADT为预警时间，m_d为某一天然气负荷消耗的天然气质量流量，∑m_d为所有天然气负荷消耗的天然气流量，m_d从天然气智能管理系统获取；

S2312、若天然气系统中存在多个天然气负荷，各个天然气负荷的最低气压限制不相同，则将各个天然气负荷按照最低气压限制由高到低排列，获得天然气质量流量集合{m_d,i|i＝1,2,3,…N_d}，按以下方法计算预警时间：

式中，i和j都为天然气负荷的编号，N_d为天然气负荷的总个数，m_d,i为天然气负荷i消耗的天然气质量流量，SADT₁为天然气负荷1的预警时间，ALP₁为最大的燃气机组可用储气量，SADT_j和SADT_j-1分别为天然气负荷j和天然气负荷j-1的预警时间，ALP_j和ALP_j-1为相邻燃气机组的可用储气量；

S232、若故障发生后天然气管网中有气源注入，则利用电气耦合系统的综合能源系统的能流分析系统获得预警时间；

所述天然气系统故障距离的计算方法为：

S241、若故障发生后天然气管网中无气源注入，按以下方法计算故障距离：

S2411、若天然气系统中只存在单个天然气负荷，或者天然气系统中存在多个天然气负荷，各个天然气负荷的最低气压限制相同，则按以下方法计算故障距离：

式中，ALP为天然气管网的可用储气量，ρ_G为天然气的密度，L_eq为故障距离，D_eq为某一天然气负荷所连接的天然气管道的等效直径；

S2412、若天然气系统中存在多个天然气负荷，各个天然气负荷的最低气压限制不相同，则按以下方法计算故障距离：

式中，ALP_i为天然气负荷i所连接的天然气管道的可用储气量，D_eq,i为天然气负荷i所连接的天然气管道的等效直径，L_eq,i为天然气负荷i所对应的故障距离；

S242、若故障发生后天然气管网中有气源注入，则利用电气耦合系统的综合能流分析系统获得故障距离；

所述天然气系统故障强度的计算方法为：

式中，FI为故障强度，P_GL为由于天然气系统故障造成的燃气机组的有功功率损失，P_GL由电气耦合系统的综合能流分析系统计算获得；P_Gg为燃气机组当前的有功功率，由电气耦合系统的监视系统获得；对于由于天然气系统故障造成的燃气机组跳闸停机的情况，FI取值为1；

故障中心位置和天然气参数以及天然气系统故障信号组成故障预警信息传递至电力系统，电力系统根据故障预警信息对电气耦合系统进行预警控制。

2.根据权利要求1所述的电气耦合系统故障预警方法，其特征在于：所述天然气参数为故障中心天然气压力和流量。

3.根据权利要求2所述的电气耦合系统故障预警方法，其特征在于：天然气系统获取并记录故障中心位置，监测并记录故障中心天然气压力和流量的变化。