[发明专利]一种考虑线路覆冰与绝缘子闪络的电力系统仿真方法

说明书

本发明公开一种考虑线路覆冰与绝缘子闪络的电力系统仿真方法，包括：步骤S1.构建仿真系统；步骤S2.获取气象数据，基于气象数据构建扰动模型，通过扰动模型对气象数据进行处理，获取气象电气数据；步骤S3.基于气象电气数据构建故障率模型，对气象电气数据进行判断；步骤S4.获取电网信息，基于电网信息获取暂态数据，基于对暂态数据进行暂态仿真；步骤S5.基于暂态仿真的结果重复执行步骤S2，直到满足迭代条件；基于电网信息进行潮流计算，获取系统失电荷量，并通过气象电气数据判断结果与暂态仿真结果进行故障统计，完成电力系统仿真。本发明实现对各类运行工况下的电力系统性能精确评价，增加了电力系统仿真的精确性和实用性。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术领域，特别涉及一种考虑线路覆冰与绝缘子闪络的电力系统仿真方法。

背景技术

极端冰雪天气下，输电线路上覆冰重量超出承受极限时，会发生断线、倒塔事故；绝缘子上覆冰会导致耐压程度下降，形成闪络、跳闸。开展相关仿真是研究极端冰雪天气对电力系统影响程度的有效手段。

传统研究方法将冰雪天气建立严重度模型，得到电网元件在不同严重度气象下的故障率模型，并对元件进行故障抽样，建立元件故障集，执行电力系统仿真。

上述方法存在以下问题：一是粗放式地把气象处理为不同严重程度，并建立相应的元件故障率模型，这一处理方法忽略了气象的动态过程及对线路、绝缘子影响的累积过程，不够准确；二是忽略了气象过程与电力过程的交互动态影响，未考虑电力系统对输电线路覆冰以及绝缘子闪络的反作用，缺乏合理性。

发明内容

为解决上述现有技术中所存在忽略气象的动态过程及对线路、绝缘子影响的累积过程，忽略了气象过程与电力过程的交互动态影响的问题，本发明提供一种考虑线路覆冰与绝缘子闪络的电力系统仿真方法，能够保留气象的动态过程及对线路、绝缘子影响的累积过程及气象过程与电力过程的交互动态影响，对各类运行工况下的电力系统性能精确评价，增强了电力系统仿真的实用性，本发明公开的仿真方法包括：

步骤S1.基于电力系统构建仿真系统；

步骤S2.获取气象数据，基于所述气象数据在所述仿真系统中构建扰动模型，通过所述扰动模型对所述气象数据进行处理，获取气象电气数据；

步骤S3.基于所述气象电气数据在所述仿真系统中构建故障率模型，通过所述故障率模型对所述气象电气数据进行判断；

步骤S4.获取电网信息，基于所述电网信息获取暂态数据，基于对所述暂态数据进行暂态仿真；

步骤S5.基于所述暂态仿真的结果重复执行所述步骤S2，直到满足迭代条件；基于所述电网信息进行潮流计算，获取系统失电荷量，并通过所述气象电气数据的判断结果与所述暂态仿真的结果获取故障类型，完成电力系统仿真。

优选的，所述步骤S2中，所述气象数据包括但不限于输电线路温度、覆冰厚度、降水方向、风速风向。

优选的，所述步骤S4中，所述电网信息包括但不限于电网结构、电网参数、电网功率、电网电压。

优选的，所述步骤S2中，所述扰动模型包括覆冰重量-电力系统扰动模型与绝缘子闪络电压-故障扰动模型；

所述覆冰重量-电力系统扰动模型基于气象数据获取覆冰重量；

所述绝缘子闪络电压-故障扰动模型基于气象数据获取闪络电压。

优选的，构建所述覆冰重量-电力系统扰动模型的具体步骤包括：通过单自由度模型构建所述覆冰重量-电力系统扰动模型，所述覆冰重量-电力系统扰动模型如下：