[发明专利]台风天气条件下电力系统的多时间尺度连锁故障预测方法

摘要

本发明公开了一种台风天气条件下电力系统的多时间尺度连锁故障预测方法，其步骤包括：1获取气象数据和线路参数构建台风天气的动态模型，2计算线路初始故障概率形成初始故障集；3在初始负荷水平下开断初始故障集任意一条线路；4电力系统依次进入短时间尺度判断及其相应控制过程和线路过负荷控制过程；5对线路的关联性指标模糊聚类，将聚类结果中关联性最高的一类作为下阶段开断线路；6更新电力系统的负荷水平和线路的天气指标；7重复步骤4‑6至满足结束条件后，记录事故链数据并输出。本发明能在台风来临时较真实的模拟台风天气条件下电力系统的事故链，从而能为台风天气下连锁故障的研究提供指导。

主权项

1.一种台风天气条件下电力系统的多时间尺度连锁故障预测方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、获取气象数据和线路参数，所述气象数据包括：台风中心的实际坐标、台风的移动方向、台风的移动速度、台风的最大风速系数和台风的最大衰减系数，所述线路参数包括：线路老化故障率、线路长度、线路分段数及各段线路的实际坐标；步骤2、根据所述气象数据和线路参数构建台风天气的动态模型，并计算线路初始故障概率，从而根据设定的初始故障概率阈值形成初始故障集；步骤3、设定电力系统的初始负荷水平，依次将所述初始故障集的线路设为第j‑1阶段开断线路；步骤4、第j‑1阶段开断线路断开后，所述电力系统进入短时间尺度判断及其相应控制过程，包括：所述电力系统中出现严重过负荷线路、发电机越限和系统暂态失稳的三种现象，以及相应的控制措施，分别为线路保护动作切除线路、发电机保护动作切除发电机和紧急切机切负荷；步骤5、所述电力系统进行区域功率再平衡控制过程：若电力系统发生解列，则先在解列区域内进行发电机有功出力调整后，再对所述电力系统进行潮流计算，所述发电机有功出力调整包括：当发电机出力达到下限时，切除部分发电机，当发电机出力达到上限时，切除部分有功负荷；若电力系统没有解列，则直接对所述电力系统进行潮流计算；步骤6、所述电力系统进行线路过负荷控制过程：若电力系统中存在过负荷线路，则执行改进的过负荷控制方案后，执行步骤7，否则直接执行步骤7；步骤7、判断事故链搜索是否满足结束条件，若是，则执行步骤8，否则执行步骤9；所述事故链搜索的结束条件为：所述电力系统负荷损失率达到所设定的阈值或电力系统解列个数达到所设定的孤岛阈值；步骤8、记录事故链相关数据并输出，包括：事故链路径、事故链各环节采取的控制措施和控制量、事故链发生概率和风险值；步骤9、计算除第j‑1阶段开断线路外的其他线路的关联性指标，并将所述关联性指标进行模糊聚类，得到聚类结果中关联性最高的一类作为第j阶段开断线路的候选集；步骤10、依次开断所述第j阶段开断线路的候选集中每一条线路，确定更新时间尺度T，同时根据更新时间尺度T，更新电力系统的负荷水平和所述初始故障集中线路的天气指标后，将j+1赋值给j并返回步骤4顺序执行。