[发明专利]雷电灾害与设备过载及断面越限的关联度分析方法

摘要

本发明公开了一种雷电灾害与设备过载及断面越限的关联度分析方法，属于电力系统自动化技术领域。本发明包括评估电力设备故障与雷电灾害关联度指标、评估电力设备故障所引发的设备过载及断面越限与雷电灾害的关联度指标两个部分，首先根据对大量观测样本进行回归分析并建立线性化模型评估设备故障与雷电灾害的关联度，然后结合设备故障和有功变化对于过载设备或越限断面的灵敏度计算设备过载及断面越限与雷电灾害的关联度指标。本发明可为调度运行人员应对外部灾害提供参考依据。

主权项

1.雷电灾害与设备过载及断面越限的关联度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)若在控制中心监测到当前雷电灾害的持续时间超过设定值Tth,d且电网中出现设备过载或断面越限，则进入步骤2)，否则结束本方法；2)若在发生设备过载或断面越限之前的设定时段Tth,o内出现非计划停运线路，则汇集各非计划停运线路跳闸时刻前设定时段Tth,t内各线路走廊宽度内的落雷点信息，包括落雷时刻、经纬度，计算落雷总数和各落雷点与导线的平均距离，以落雷数和平均距离为自变量建立式(1)所示的二元线性回归模型：其中，i＝1,2……,N，N是落在线路走廊范围内的且落雷时刻与线路跳闸时刻间隔小于Tth,t的落雷次数，N0是用于规格化的基值，d0是设定的线路走廊宽度、用于规格化平均距离的计算，Di是第i个落雷距离导线的垂直距离，αj是第j条线路跳闸与雷电的关联度，a和b是回归系数，c是常数项；然后，基于已有的观测样本，包括规格化的每条历史跳闸线路的线路走廊落雷数N/N₀、规格化的平均距离和关联度的样本值，根据二元回归分析方法求解相应的方程组得到回归系数a和b以及常数项c，将回归系数a和b以及常数项c代入二元线性回归模型，计算出各线路跳闸与雷电的关联度指标，进入步骤3)；若在设定时段Tth,o内未出现非计划停运线路，则将关注的停运线路集Do,l置为空，进入步骤4)；3)将步骤2)中得出的跳闸与雷电的关联度大于相应设定门槛值的停运线路，作为雷击停运线路集，基于最近的设备未过载且断面未越限的电网工况下这些线路停运对过载设备的有功功率灵敏度以及对越限断面的有功功率灵敏度，从雷击停运线路集中剔除对于当前电网中所有过载设备有功功率的灵敏度均为负的停运线路以及对于当前电网中所有越限断面有功功率的灵敏度均为负的停运线路后，作为关注的停运线路集Do,l，进入步骤4)；4)对比最近的设备未过载且断面未越限的电网工况和当前时刻的电网工况数据，得到发电机和负荷的有功变化值，针对有功变化绝对值大于设定门槛值的发电机和负荷，基于最近的设备未过载且断面未越限的电网工况，分别计算发电机和负荷对于过载设备的有功功率灵敏度以及对于越限断面的有功功率灵敏度，然后从发电机集中剔除对所有过载设备和对所有越限断面的有功功率灵敏度均为正且有功出力大于当前值的发电机以及对所有过载设备和对所有越限断面的有功功率灵敏度均为负且有功出力小于当前值的发电机，作为关注的发电机集，并从负荷集中剔除对所有过载设备和对所有越限断面的有功功率灵敏度均为正且有功大于当前值的负荷以及对所有过载设备和对所有越限断面的有功功率灵敏度均为负且有功小于当前值的负荷，作为关注的负荷集，进入步骤5)；5)根据关注的发电机集和关注的负荷集中各个发电机和负荷的受雷电灾害的灾害影响因子，从关注的发电机集中剔除灾害影响因子小于设定门槛值的发电机以及灾害影响因子大于相应设定门槛值但出力增加的发电机，从关注的负荷集中剔除灾害影响因子小于相应设定门槛值的负荷，将剔除后的关注的发电机集和剔除后的关注的负荷集作为修正后的关注发电机和负荷集Dc,gl；6)若集合Do,l非空，根据集合Do,l中各停运线路跳闸与雷电的关联度及各停运线路对过载设备的有功功率灵敏度以及各停运线路对于越限断面的有功功率灵敏度，结合集合Dc,gl中各发电机和负荷的灾害影响因子及各发电机和负荷对过载设备的有功功率灵敏度以及各发电机和负荷对于越限断面的有功功率灵敏度，采用式(2)计算设备过载或断面越限与雷电灾害的关联度指标；若集合Do,l为空集，则采用式(3)计算设备过载或断面越限与雷电灾害的关联度指标，然后结束本方法：其中，μ_o是设备过载或断面越限与雷电灾害的关联度指标，k＝1,2,……N_t，N_t是过载的设备数和越限的断面的总数，是D_o,l中对第k个过载设备或越限断面的有功功率灵敏度绝对值大于相应门槛值的停运线路条数，α_j是第j个线路跳闸与雷电的关联度，γ_j,k是第j个线路对第k个过载设备或越限断面的有功功率灵敏度，是D_c,gl中对第k个过载设备或越限断面的有功功率灵敏度绝对值大于相应门槛值且出力变化绝对值大于相应门槛值的发电机和负荷的总数，γ_m,k是其中第m个发电机或负荷对第k个过载设备或越限断面的有功功率灵敏度，β_m是经过规格化的第m个发电机或负荷受雷电灾害的灾害影响因子。