[发明专利]针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法

说明书

本发明是指一种针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法，包括：针对配置了距离型后备保护的电网，并针对连锁跳闸场景，给出衡量电网运行状态与临界之间的距离的表达形式；构建以实现电网运行状态与临界运行状态之间的距离最大化为目标，以电网的发电机组输出功率为优化变量的优化模型；针对优化模型，给出优化的求解算法。本发明结合距离型后备保护的动作方程，并以调整电网机组功率为手段，通过预防的方法实现对连锁跳闸的防治，既可较为实际地反映电网连锁跳闸的真实场景，又可在减少切机、切负荷带来损失的情况下实现对连锁跳闸的防治。

【技术领域】

本发明属于电力系统技术领域，具体是指一种针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法。

【背景技术】

当今时代的电力系统，其规模越来越大，运行也越来越复杂，在这样的的电网中，一方面可以使能源得到更加高效合理的利用，但另一方面也使得维护电力系统的安全运行问题变得更加复杂，因为在大电网中发生的故障往往相互具有连锁效应，元件之间相互波及，一旦连锁效应放大，导致大范围的停电，其损失往往是很严重的。近来来世界范围内的一些大停电事故已经很深刻地说明了这一点，因而，近年来，电网的连锁跳闸以及与之相关的连锁故障问题受到了很多电力工作者的关注。

连锁跳闸：当电网中某条线路因故障被跳闸切除后，引起电力系统其他线路的电气量发生变化，当这些线路中的某一些因电气量进入继电保护的动作区而被保护切除，则这样的现象称为连锁跳闸。

初始故障：电网连锁跳闸现象中出现的第一个故障，或在分析电网连锁跳闸现象时所考虑的第一个故障。

考虑连锁跳闸时的电网临界运行状态：当电网中发生初始故障后，该初始故障是否可以引发连锁故障，这与电网的运行状态是密切相关的，同样的一个初始故障，在有的运行状态下可以引发连锁故障，而在有的运行状态下则不能引发连锁故障，刚好使得该初始故障能够触发连锁故障的运行状态即是电网临界运行状态。

目前，对电网连锁跳闸的分析和处理技术主要可以分为两大类，其中第一大类是将连锁跳闸置于长过程的连锁故障过程中，分析和处理整个连锁故障过程的相关问题；另一类是针对初始故障发生后的局部时段分析和研究连锁跳闸以及相关的预防措施。

(1)针对连锁故障长过程的分析方法和技术

长过程的连锁故障模型，包括连锁故障的发生机理，电网结构对连锁故障的影响以及长过程连锁故障的模拟。其中研究和分析研究故障的发生机理，主要是运用自组织临界理论来解释。目前，一些研究工作者正在开展将此理论用于指导实际的连锁故障分析的研究中，有的给出了通过连锁故障的搜索判别系统进入自组织临界态的算法，有的给出了运用自组织临界理论判别系统可能的停电规模的方法。这些研究和技术对于连锁故障场景中的任何一级故障一般都按照连锁跳闸的模式进行分析，一般不涉及连锁故障中的复杂动态现象。

研究和分析电网结构对连锁故障的影响，目前主要是基于复杂网络理论分析电网的拓扑结构故障传播的影响，有的给出了小世界电网的故障传播规律，有的给出辨识影响电网故障传播的关键结构参数的方法。这些研究和技术对于连锁故障场景中的任何一级故障一般也都按照连锁跳闸的模式进行分析，一般也不涉及连锁故障中的复杂动态现象。

对于现有长过程连锁故障的模拟技术，目前，既有基于多级连锁跳闸模拟的分析技术，也有在涉及复杂动态的情况进行模拟的技术，不过无论是哪种技术，目前还很难完全真实地再现完整的连锁故障动态过程，主要原因是这些动态过程过于复杂，涉及到的自动装置也没有完全统一的标准。

(2)针对连锁故障某一局部时段的分析方法和技术