[发明专利]基于故障概率和时域仿真准稳态的相继故障在线评估方法

说明书

本发明公开了一种基于故障概率和时域仿真准稳态的相继故障在线评估方法，基于外部气象灾害评估给出的设备故障概率、故障位置和故障类型，按设备故障概率或人工指定生成相继故障序列，对每一相继故障序列按设备故障的次序，计及直流系统的控制保护模型、第二三道防线控制策略、新能源脱网保护、交直流设备保护模型，基于时域仿真进行设备故障后的准稳态运行方式判别和安全稳定、事故事件等级风险评估，并生成准稳态潮流稳定计算数据用于后续相继设备故障的在线安全稳定和事故事件等级风险评估，提升相继故障评估的准确性。本发明方法为实际电网运行中识别高风险相继故障关键环节、阻断相继故障的演化提供有效的技术支撑。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种基于故障概率和时域仿真准稳态的相继故障在线评估方法。

背景技术

电力系统负荷不断增长，送电距离逐步增加，其规模不断扩大，结构也日趋复杂。大量柔性交流输电和特高压直流输电工程投运以及新能源大规模接入带来的不确定性导致现代电力系统的动态特性越来越复杂，与此同时，外部气象环境对电网影响逐渐加深，自然灾害频发，设备安全及电网安全稳定运行面临重大挑战。若不能及时地跟踪电网运行工况变化并对潜在的相继故障事故风险进行预判和预警，那么交直流电网承受复杂气象环境下多设备相继故障的能力将难以保证，调度运行人员面临巨大压力。准确模拟外部气象环境下设备相继故障，评估相继故障演化事故链风险等级就显得尤为重要。

通过外部气象灾害对电网设备影响的机理分析和大量历史数据调研，灾害条件下多个设备故障并非同时发生，即存在时序特征。受灾害类型、地理环境等因素影响，设备故障时刻存在不确定性，但研究人员通常假定多个设备故障同时发生，基于群发故障形态进行电网暂态、动态安全稳定评估，忽略了设备故障间隔时间较长的情况，导致评估结果的准确性无法满足要求，已有基于纯潮流计算的相继故障评估方法难以计及第三道防线控制、新能源脱网、直流连续换相失败导致闭锁、交直流设备保护动作的影响，准确性也无法满足要求。此外，受《电力安全事故应急处置和调查处理条例》、《国家电网公司安全事故调查规程》、《中国南方电网有限责任公司电力事故(事件)调查规程》等相关条例和规程要求，相继故障的评估不能仅仅局限于对故障后的安全稳定性进行评估，且应该考虑故障后事故事件等级风险。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于故障概率和时域仿真准稳态的相继故障在线评估方法，基于外部气象灾害评估给出的设备故障概率、故障位置和故障类型，按设备故障概率或人工指定生成相继故障序列，对每一相继故障序列进行设备故障后的准稳态运行方式判别和安全稳定、事故事件等级风险评估，为实际电网运行中识别高风险相继故障关键环节、阻断相继故障的演化提供有效的技术支撑。

本发明是采用以下技术方案实现的，

基于故障概率和时域仿真准稳态的相继故障在线评估方法，包括：

生成按发生时序排列的设备故障序列；

将生成的设备故障序列作为在线评估的相继故障序列，对每一个相继故障序列，基于潮流、稳定计算数据，通过时域仿真进行设备故障的暂态、动态安全稳定裕度量化评估和事故事件等级风险评估；

对于暂态、动态安全稳定裕度量化评估结果小于设定的门槛值，或者事故事件等级风险评估结果大于设定的门槛值的设备故障给出告警信息；否则，基于设备故障时域仿真进行准稳态判别；

对于满足准稳态判别要求的设备故障，进行设备过载安全、断面越限安全、电压越限安全和频率越限安全裕度量化评估；否则，给出告警信息；

如果任一安全裕度小于设定的门槛值，则给出告警信息，否则，生成准稳态潮流、稳定计算数据，进行潮流计算；