[发明专利]暂态功角稳定最严重的输电线路故障位置快速识别方法

摘要

本发明公开了一种暂态功角稳定最严重的输电线路故障位置快速识别方法，属于电力系统运行与控制技术领域。现有的输电线路故障的暂态功角稳定分析是建立在暂态功角稳定最严重的输电线路故障位置只在两端的假设基础上的，若暂态功角稳定最严重的故障位置在输电线路的中间，则基于上述假设的暂态功角稳定分析结果运行的电力系统就存在安全隐患。本发明提出通过分析输电线路故障在不同位置的暂态功角稳定主导模式之间相似度指标的变化规律，结合二分法和输电线路故障在不同位置的暂态功角稳定裕度的二次曲线拟合法，来快速识别暂态功角稳定最严重的输电线路故障位置，该方法既可用于电力系统运行方式策划，也可用于电力系统安全稳定在线防御。

主权项

1.暂态功角稳定最严重的输电线路故障位置快速识别方法，其特征在于，包括如下步骤：1)记电力系统的运行方式为S以及发生的故障的故障类型为T，针对S，首先，将输电线路L两端中的一端记为A端，将发生在L上距离A端0％、50％和100％线路长度位置的具体故障分别记为F0、F1/2和F1，相应的具体故障位置距A端的距离分别记为l0、l1/2和l1，再分别进行F0、F1/2和F1的暂态功角稳定量化评估，得到F0、F1/2和F1的暂态功角稳定主导模式及裕度，主导模式包括发电机分群及发电机的参与因子，其中领前群中发电机的参与因子为正、滞后群中发电机的参与因子为负，分别将F0、F1/2和F1的暂态功角稳定裕度记为η0、η1/2和η1，第i台发电机的参与因子记为λ0.i、λ1/2.i和λ1.i，并分别将η0、η1/2和η1三者中最小值及其所对应的具体故障发生的输电线路位置记为ηmin和lmin，进入步骤2)；2)根据F0、F1/2和F1的暂态功角稳定量化评估结果，通过公式(1)计算F0、F1/2和F1中每两个具体故障的暂态功角稳定主导模式之间的相似度指标，将F0与F1之间的相似度指标记为d0,1，F0与F1/2之间的相似度指标记为d0,1/2，F1与F1/2之间的相似度指标记为d1,1/2，进入步骤3)；式中，n为S中发电机的台数,λa.i为其中一个具体故障下的第i台发电机的暂态功角稳定参与因子，λb.i为另一个具体故障下的第i台发电机的暂态功角稳定参与因子，da,b为这两个具体故障的暂态功角稳定主导模式之间的相似度指标；3)若d0,1大于d0,1/2且d0,1大于d1,1/2，则进入步骤6)，否则，进入步骤4)；4)若d0,1小于等于d0,1/2且d0,1/2大于等于d1,1/2，则首先将F1/2及其距A端的距离和其暂态功角稳定主导模式及裕度，相应地用于更新F1及其距A端的距离和其暂态功角稳定主导模式及裕度，再将发生在L上距离A端(l0+l1/2)/2所对应位置的故障类型为T的具体故障用于更新F1/2，将(l0+l1/2)/2作为最新的l1/2，并针对S进行更新后的F1/2的暂态功角稳定量化评估，得到与更新后的F1/2所对应的暂态功角稳定主导模式及裕度，进入步骤5)，否则，首先将F1/2及其距A端的距离和其暂态功角稳定主导模式及裕度，相应地用于更新F0及其距A端的距离和其暂态功角稳定主导模式及裕度，再将发生在L上距离A端(l1+l1/2)/2所对应位置的故障类型为T的具体故障用于更新F1/2，将(l1+l1/2)/2作为最新的l1/2，并针对S进行更新后的F1/2的暂态功角稳定量化评估，得到与更新后的F1/2所对应的暂态功角稳定主导模式及裕度，进入步骤5)；5)若η0、η1/2和η1三者中最小值小于ηmin，则将该最小值用于更新ηmin，并将与该最小值所对应的具体故障位置在L上距A端的距离用于更新lmin，返回步骤2)，否则，直接返回步骤2)；6)根据(η0,l0)、(η1/2,l1/2)和(η1,l1)共3个点，采用二次曲线拟合法计算得到在区间[l0，l1]内的暂态功角稳定裕度最小值η’min及其所对应的具体故障位置在L上距A端的距离l’min，进入步骤7)；7)若η’min小于ηmin，则将L上距离A端l’min所对应的位置作为发生在L上暂态功角稳定最严重的故障类型为T的故障位置，否则，将L上距离A端lmin所对应的位置作为发生在L上暂态功角稳定最严重的故障类型为T的故障位置。