一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法及装置，包括以下过程：按照开断顺序依次计算每个开断阶段的潮流，其中计算某一开断阶段的潮流时，采用分布因子法和算法1分别计算得到此开断阶段的潮流结果；所述算法1包括牛顿潮流法的首轮迭代、PQ解耦潮流法的首轮迭代，或前两个方法的变形；若判断算法1的潮流结果为可接受则将算法1的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果，若不可接受则采用交流潮流方法计算得到潮流结果，并将此潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果。本发明专利技术采用三个数学模型分析潮流可保证结果的强壮性，采用统计方法判断算例是否预估误差可接受，提高了分析效率。

【技术实现步骤摘要】
一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法及装置
本专利技术属于电力系统及其自动化
，具体涉及一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法及装置。
技术介绍
近年来，世界范围内发生了多起电网大规模停电事故，造成巨大的经济与社会损失。大量研究与实例表明，同时发生的多重开断，及先后发生的相继开断，以及两者的结合均与大停电有关。然而，传统相继故障的概念忽略了故障链的重数(宽度)，多重故障的概念未考虑故障链的时序(深度)。为综合考虑故障链的宽度与深度，本专利所指相继的多重开断故障应包括有因果关系的连锁性开断，有相关关系的群发性开断，以及两者的结合；而其他文献所研究的情景，包括多重开断故障与相继开断故障都系其特例。然而，相继的多重开断故障因其排列组合性质使算例总数非常庞大，分析过程陷入“维数灾难”。即便不考虑多时段，N-k故障算例总数也高达N！/[k！(N-k)！]，以一个含500个元件中小型系统为例，仅k取4时故障算例总数近26亿。显然，详细分析每一个算例是不切实际的。现有相继的多重开断潮流研究旨在兼顾分析的快速性与精确性，从而快速可靠分析相继故障风险并及时预警，为电网的安全运行提供在线技术支持。在现有研究中，交流潮流法完整地保留了潮流问题的非线性，采用如牛顿法或PQ解耦法可获得故障后潮流的精确解。然而，该方法需反复迭代状态变量直至满足收敛判据。此外，在相继的多重开断分析中，随开断轮次的递增，交流潮流法的计算量呈指数增长，难以适应工程的在线分析需求。为提高潮流计算速度，分布因子法将非线性潮流方程线性化，以被开断潮流的变化量与拓扑参数直接计算故障后潮流，无需迭代，计算量及小，但有功潮流误差随开断支路数增加而不断累积且难以控制，且无法获取无功潮流与电压信息，难以直接应用于相继故障风险的评估。此外，每一个交流潮流法都可取其首轮结果近似估计潮流。由于该过程无需迭代，其计算量较交流潮流法显著降低。相比分布因子法，该方法不仅同时考虑了有功与无功的交互影响，提高了有功的计算精度，还可评估无功与电压。然而，此方法对强非线性算例的分析精度难以达到工程要求。针对以上各方法的不足，亟需一种在保证相继故障有功与无功计算精度满足工程需求的前提下快速的潮流计算方法，以满足相继的多重开断潮流的在线可靠分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，解决了相继的多重开断场景下的潮流计算问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，包括以下过程：获取相继的多重开断的开断顺序及开断支路；按照开断顺序依次计算每个开断阶段的潮流，其中计算某一开断阶段的潮流包括：若此开断阶段为第一个开断阶段，则获取系统初始拓扑信息、初始潮流结果和第一开断阶段的开断支路，若为其他开断阶段则获取上一开断阶段的拓扑信息、潮流结果和此开断阶段的开断支路，采用分布因子法和算法1分别计算得到此开断阶段的潮流结果；所述算法1包括牛顿潮流法的首轮迭代、PQ解耦潮流法的首轮迭代，或前两个方法的变形；若根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，则将算法1的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果，若不可接受则采用交流潮流方法计算得到潮流结果，将采用交流潮流方法的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果。进一步的，算法1的潮流结果包括有功、无功、电压与相角。进一步的，所述根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，包括：根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果，计算4个特征：特征1：此开断阶段分布因子法有功与算法1有功差值的二范数；特征2：此开断阶段被开断支路开断前后有功潮流向量变化的二范数；特征3：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数的平方；特征4：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数；根据以上4个特征判断算法1的潮流结果是否可接受。进一步的，所述根据4个特征判断算法1的潮流结果是否可接受，包括：根据4个特征，采用分类器判断算法1的潮流结果是否可接受。进一步的，根据4个特征，采用分类器判断算法1的潮流结果是否可接受，包括：将特征1、特征2和特征4输入有功分类器中，得到有功结果是否可接受结果；将特征1、特征3和特征4输入无功分类器中，得到无功结果是否可接受结果；当且仅当有功结果与无功结果均为可接受时，判断算法1的潮流结果为可接受。相应的，本专利技术还提供了一种在相继的多重开断场景下潮流评估装置，包括参数获取模块、单个开断阶段潮流计算模块和全故障链潮流计算模块，其中：参数获取模块，用于获取相继的多重开断的开断顺序及开断支路；单个开断阶段潮流计算模块，用于计算某一开断阶段的潮流，包括单模型计算模块和潮流输出模块，其中：单模型计算模块，若此开断阶段为第一个开断阶段，则获取系统初始拓扑信息、初始潮流结果和第一开断阶段的开断支路，若为其他开断阶段则获取上一开断阶段的拓扑信息、潮流结果和此开断阶段的开断支路，采用分布因子法和算法1分别计算得到此开断阶段的潮流结果；所述算法1包括牛顿潮流法的首轮迭代、PQ解耦潮流法的首轮迭代，或前两个方法的变形；潮流输出模块，若根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，则输出算法1的潮流结果，若不可接受，则采用交流潮流方法计算得到潮流结果，并输出采用交流潮流方法的潮流结果。全故障链潮流计算模块，用于按照开断顺序依次执行单模型潮流计算模块。进一步的，算法1的潮流结果包括有功、无功和电压。进一步的，所述单个开断阶段潮流计算模块进一步包括潮流结果判断模块，所述潮流结果判断模块，包括：计算单元，用于根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果，计算4个特征：特征1：此开断阶段分布因子法有功与算法1有功差值的二范数；特征2：此开断阶段被开断支路开断前后有功潮流向量变化的二范数；特征3：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数的平方；特征4：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数；判断单元，用于根据以上4个特征判断算法1的潮流结果是否可接受。进一步的，所述判断单元用于根据4个特征，采用分类器判断算法1的潮流结果是否可接受。进一步的，所述判断单元，包括：第一处理子单元，用于将特征1、特征2和特征4输入有功分类器中，得到有功结果是否可接受结果；第二处理子单元，用于将特征1、特征3和特征4输入无功分类器中，得到无功结果是否可接受结果；第三处理子单元，用于当且仅当有功结果与无功结果均为可接受时，判断算法1的潮流结果为可接受。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：在相继的多重开断潮流分析中，采用快速的分布因子方法与牛顿法或PQ解耦潮流法的首轮结果代替计算量大的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，包括以下过程：/n获取相继的多重开断的开断顺序及开断支路；/n按照开断顺序依次计算每个开断阶段的潮流，其中计算某一开断阶段的潮流包括：/n获取上一开断阶段的拓扑信息、潮流结果和此开断阶段的开断支路，采用分布因子法和算法1分别计算得到此开断阶段的潮流结果；所述算法1包括牛顿潮流法的首轮迭代、PQ解耦潮流法的首轮迭代，或前两个方法的变形；/n若根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，则将算法1的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果，若不可接受则采用交流潮流方法计算得到潮流结果，将采用交流潮流方法的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，包括以下过程：
获取相继的多重开断的开断顺序及开断支路；
按照开断顺序依次计算每个开断阶段的潮流，其中计算某一开断阶段的潮流包括：
获取上一开断阶段的拓扑信息、潮流结果和此开断阶段的开断支路，采用分布因子法和算法1分别计算得到此开断阶段的潮流结果；所述算法1包括牛顿潮流法的首轮迭代、PQ解耦潮流法的首轮迭代，或前两个方法的变形；
若根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，则将算法1的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果，若不可接受则采用交流潮流方法计算得到潮流结果，将采用交流潮流方法的潮流结果作为此开断阶段的最终潮流结果。


2.根据权利要求1所述的一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，算法1的潮流结果包括有功、无功、电压与相角。


3.根据权利要求1所述的一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果确定算法1的潮流结果为可接受，包括：
根据此开断阶段的分布因子法和算法1的潮流结果，计算4个特征，分别为：
特征1：此开断阶段分布因子法有功与算法1有功差值的二范数；
特征2：此开断阶段被开断支路开断前后有功潮流向量变化的二范数；
特征3：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数的平方；
特征4：此开断阶段算法1电压与上一开断阶段电压之差的二范数；
根据以上4个特征判断算法1的潮流结果是否可接受。


4.根据权利要求3所述的一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，所述根据4个特征判断算法1的潮流结果是否可接受，包括：根据4个特征，采用分类器判断算法1的潮流结果是否可接受。


5.根据权利要求4所述的一种在相继的多重开断场景下潮流评估方法，其特征是，根据4个特征，采用分类器判断算法1的潮流结果是否可接受，包括：
将特征1、特征2和特征4输入有功分类器中，得到有功结果是否可接受结果；
将特征1、特征3和特征4输入无功分类器中，得到无功结果是否可接受结果；
当且仅当有功结果与无功结果均为可接受时，判断算法1的潮流结果为可接受。


6.一种在相继的多重开断场景下潮流评估装置，其特征是，包括参数获取模块、单...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛禹胜，刘昀，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网电力科学研究院有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32