[发明专利]一种多能流系统连锁故障发展路径的事故链模型生成方法

摘要

本发明涉及一种多能流系统连锁故障发展路径的事故链模型生成方法，属多能流耦合系统故障分析研究领域，包括以下步骤：获取多能流系统的元件组成情况和拓扑结构作为原始数据；提出一种以燃气轮机为核心，以供气路径故障为重要环节的多能流系统连锁故障路径；针对前述的连锁故障发展路径求取影响耦合元件燃气轮机工作的多能流系统供气路径Rk；以多能流系统供气路径为基础生成前述多能流系统连锁故障发展路径的事故链模型。本发明以多能流系统为研究背景，以电力‑天然气系统的耦合元件燃气轮机为问题核心，定义并求解对其产生影响的供气路径，生成多能流系统的连锁故障事故链模型，合理描述和求解多能流系统的连锁故障产生与发展。

主权项

1.一种多能流系统连锁故障发展路径的事故链模型生成方法，其特征是，该方法包括如下步骤：步骤1：获取多能流系统的元件组成情况和拓扑结构作为原始数据：获得包括燃气轮机、电驱动压缩机、水泵、浸入式加热器等元件在内的多能流系统结构，将上述非电力系统元件视为多能流系统元件，并建立多能流系统有向图；步骤2：提出在多能流系统中存在一种初始触发环节发生在天然气系统的连锁故障路径，即天然气系统向燃气轮机供气的供气路径出现故障，导致燃气轮机进气量不足从而发电量不足，造成系统频率失稳切机组并进一步切负荷的连锁故障发展路径，其中供气路径是指可以独立满足某部分天然气需求的所有输气、供气元件按照能流流经顺序构成的有序集合，供气路径根据多能流系统能流有向图确定；步骤3：针对步骤2设定的连锁故障发展路径，确定影响电‑气耦合环节燃气轮机进气量的天然气系统供气路径Rk，求取天然气系统的供气路径的步骤如下：(1)进行多能流计算；(2)绘制多能流系统的有向图；(3)以天然气系统部分Ai和以电力‑天然气系统耦合环节燃气轮机Ak为顶点对有向图进行拉伸变形，即将有向图重新绘制成以天然气系统Ai为起始点和以电力‑天然气系统耦合环节燃气轮机Ak为终止点的有向图(每条线段的方向相对不变)；(4)写出天然气系统Ai向电力‑天然气系统耦合环节燃气轮机Ak供电的供气路径R’；步骤4：生成能够描述步骤2所述的多能流系统连锁故障发展路径的多能流连锁故障事故链：首先对系统进行多能流计算，确定该运行方式下的能流方向；然后对电力‑天然气系统耦合环节燃气轮机Ak进行分析，并在向电力‑天然气系统耦合环节燃气轮机Ak供能的主能流方向上即供气路径上选择初始故障；在多能流供气路径上确定下一故障元件集，并根据其关联度选择下一重的故障元件进行事故链的搜索与生成；为了简化计算，从能流末端的线路开始计算，这样下一重的故障集就只需考虑平行路径上的线路或上一级线路，由于连锁故障发生的时间间隔一般较长，下一重的故障可以在上一重的故障过渡过程结束后再设定，本申请以系统解列，并造成子系统内大面积停电为事故链搜索结束并生成的判据。