一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，所述方法包括：确定故障线路，查找故障线路输电断面，通过潮流计算得出关键输电断面集合；计算发生隐性故障的总损失负荷；确定隐性故障的脆弱性区域，计算关键输电断面集合中线路的隐性故障概率和隐性故障风险，通过实现隐性故障的风险的评估，有效避免了隐性故障事故所带来的危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种评估方法，具体涉及一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法。
技术介绍
随着电力系统规模的不断扩大，由区域电网互联引起的大停电事故时有发生。根据各次大停电事故的调查报告，隐性故障在大停电事故发展的各个阶段都起着推波助澜的作用，这些大停电事故都与继电保护系统中继电器、直流回路等部分在正常工作、校准或维护期间未能检测到隐性故障有着直接或间接的关系，因此继电保护系统的隐性故障已经成为推动连锁故障发生的一个重要因素。隐性故障是指在电力系统正常运行状态下对系统没有影响，只是当系统(某些部分)的状态发生变化时，这种故障就会被触发，从而导致故障甚至连锁故障发生的一种故障。根据国内外调查报告，导致隐性故障产生的原因大致分为两类：1)软件及定值错误，包括保护原理、动作逻辑对系统的适应能力不足，保护定值整定计算错误和保护定值不能适应系统运行状态变化等原因；2)继电保护系统硬件缺陷，包括保护装置故障，通信系统故障，保护直流回路故障，测量元件及各自的二次回路故障等。目前，从运行风险角度对隐性故障进行研究是隐性故障研究较多的一个方向，但是由于现有的隐性故障风险评估指标大多还是沿袭过去一般故障情况下的可靠性评估指标，并没有在其中考虑隐性故障的发生机理，因此并不能完全准确得对隐性故障的发生风险进行评估。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，从输电断面的多条线路中查找关键线路断面，缩小了范围；并提出隐性故障损失评估指标，从而实现隐性故障的风险的评估。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，所述方法包括：确定故障线路，查找故障线路输电断面，通过潮流计算得出关键输电断面集合；计算发生隐性故障的总损失负荷；确定隐性故障脆弱性区域，计算关键输电断面集合中线路的隐性故障概率和隐性故障风险。优选的，所述确定故障线路，查找故障线路输电断面包括：将所述故障线路记作Li，采用图论法查找故障线路Li的输电断面；其中，所述故障线路输电断面为一组有功潮流方向相同且电气距离相近的输电线路的集
合。优选的，所述关键输电断面集合为故障跳闸后输电断面内的有功潮流大幅增加或者越限的线路集合。优选的，所述通过潮流计算得出关键输电断面集合包括，当支路Li故障跳闸后，输电断面集合内线路l的过载风险数值为其表达式为： K l , L i = w 1 | P l ( L i ) - P l ( 0 ) P l ( 0 ) | + w 2 | P l ( L i ) P l , max | - - - ( 1 ) ]]>式中，w1为线路l上有功潮流增幅权重因子，w2为线路l有功潮流越限的危险程度因子，为线路Li故障跳闸后支路l上流过的有功功率，为线路Li故障跳闸前支路l上流过的有功功率，Pl,max为支路l上的有功功率极限。进一步地，当整定条件为时，所述支路l的有功潮流接近有功潮流限值；其中，Kzd,l为支路l的过载整定值。优选的，计算发生隐性故障的总损失负荷P(i)：P(i)＝β1P1+β2P2+β3P3 (2)式中：β1，β2，β3分别为对于一级，二级，三级负荷切除单位功率造成的损失负荷加权因子；P1，P2，P3分别为隐性故障发生时损失的一级，二级，三级三种类型负荷；其中，所述一级负荷对应某一负荷供电线路均被切断时损失的负荷；所述二级负荷对应某台发电机相连的线路均被切断时损失的负荷；所述三级负荷对应系统潮流计算没有可行解时通过调整系统的有功出力来找到新的运行平衡点时损失的负荷。优选的，所述计算关键输电断面集合中线路的隐性故障概率和隐性故障风险包括：设隐性故障E的脆弱性区域在故障线路上所占长度为lE，所述关键输电断面集合中线路发生隐性故障概率为PE。进一步地，隐性故障风险R的表达式为： R = P E · l E L · P ( i ) - - - ( 3 ) ]]>式中：PE为隐性故障E发生的概率，lE为隐性故障区域E在故障线路上所占长度，L为故障线路长度，P(i)为式(2)计算所得的总损失负荷。与现有技术比，本专利技术达到的有益效果是：现有隐性故障风险评估方法中采用的风险评估指标大多沿袭过去一般故障情况下的可靠性评估指标，并没有在其中考虑隐性故障的发生机理，因此并不能完全准确得对隐性故障的
发生风险进行评估。而本专利从潮流断面的角度对隐性故障的风险评估提出了一种新的算法，该算法基于线路关键断面的查找，从输电断面的多条线路中找出隐性故障发生风险较大的线路，从而可以有效缩小范围，制定相应的预警计划并进行重点监控，最大程度上避免隐性故障所发生带来的危害。附图说明图1是本专利技术提供的基于潮流断面的隐性故障的风险评估方法流程图；图2是本专利技术提供的线路潮流越限时保护的隐性故障特性示意图；图3是本专利技术提供的IEEE14节点系统潮流图；图4是本专利技术提供的IEEE14节点状态图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。如图1所示，一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，所述方法包括：确定故障线路，查找故障线路输电断面，通过潮流计算得出关键输电断面集合；所述确定故障线路，查找故障线路输电断面包括：将所述故障线路记作Li，采用图论法查找故障线路Li的输电断面；其中，所述故障线路输电断面为一组有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定故障线路，查找故障线路输电断面，通过潮流计算得出关键输电断面集合；计算发生隐性故障的总损失负荷；确定隐性故障脆弱性区域，计算关键输电断面集合中线路的隐性故障概率和隐性故障风险。

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定故障线路，查找故障线路输电断面，通过潮流计算得出关键输电断面集合；计算发生隐性故障的总损失负荷；确定隐性故障脆弱性区域，计算关键输电断面集合中线路的隐性故障概率和隐性故障风险。2.如权利要求1所述的基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，其特征在于，所述确定故障线路，查找故障线路输电断面包括：将所述故障线路记作Li，采用图论法查找故障线路Li的输电断面；其中，所述故障线路输电断面为一组有功潮流方向相同且电气距离相近的输电线路的集合。3.如权利要求1所述的基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，其特征在于，所述关键输电断面集合为故障跳闸后输电断面内的有功潮流大幅增加或者越限的线路集合。4.如权利要求1所述的基于潮流断面的隐性故障风险评估方法，其特征在于，所述通过潮流计算得出关键输电断面集合包括，当支路Li故障跳闸后，输电断面集合内线路l的过载风险数值为其表达式为： K l , L i = w 1 | P l ( L i ) - P l ( 0 ) P l ( 0 ) | + w 2 | P l ( L i ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仲青，李永丽，郭雅蓉，罗泳，王兴国，郭小茜，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，天津大学，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11