[发明专利]一种直流输电系统闭锁故障送端切机方法及装置

权利要求书

1.一种直流输电系统闭锁故障送端切机方法，其特征在于，所述方法包括：

当直流输电系统发生闭锁故障时，

对于存在断面功率越限和/或频率越限的送端电网，根据直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中机组的有功、无功功率变化量，采用k-means算法确定送端电网中故障线路，对故障线路中的供电机组进行切机；

当直流输电系统的闭锁故障消除时，将送端电网中故障线路中供电机组的有功功率和无功功率分别调节至其额定值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中机组的有功、无功功率变化量，采用k-means算法确定送端电网中故障线路，包括：

S1.根据直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中机组的有功、无功功率变化量确定送端电网中的待聚类线路；

S2.利用待聚类线路的密度确定聚类中心的坐标；

S3.根据待聚类线路的坐标与聚类中心的坐标间的距离对待聚类线路进行聚类，其中，第j个待聚类线路坐标为j∈[1,N]，N为待聚类线路的总数量，为第j个待聚类线路的有功功率变化量平均值，为第j个待聚类线路的无功功率变化量平均值；

S4.更新聚类中心的坐标；

S5.判断准则函数是否等于零，若是，则执行步骤S6，若否，则返回步骤S3；

S6.选择坐标值最大的聚类中心对应的聚类簇，将该聚类簇中对应的线路作为故障线路。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：

若直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中线路的有功功率变化量大于其有功功率变化量阈值且直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中线路的无功功率变化量大于其无功功率变化量阈值，则该线路为待聚类线路。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按下式确定直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中第i个线路的有功功率变化量ΔP_i：

ΔP_i＝P_i^fault-P_i^before

上式中，i∈[1,L]，L为送端电网中线路的总数量；P_i^before为直流输电系统发生闭锁故障前送端电网中第i个线路的有功功率，P_i^fault为直流输电系统发生闭锁故障后送端电网中第i个线路的有功功率；

按下式确定直流输电系统发生闭锁故障前后送端电网中第i个线路的无功功率变化量ΔQ_i：

上式中，为直流输电系统发生闭锁故障前送端电网中第i个线路的有功功率，为直流输电系统发生闭锁故障后送端电网中第i个线路的无功功率。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2,包括：

步骤2-1.初始化k＝1,k∈[1,K],K为聚类中心的总数量；

步骤2-2.在送端电网中选择密度大于等于送端电网中待聚类线路的密度平均值的待聚类线路构建高密度集合；

步骤2-3.从高密度集合中选择密度最大的待聚类线路作为第k个聚类中心；

步骤2-4.若k＝K,则输出所有聚类中心的坐标，若k≠K，则从高密度集合中删除第k个聚类中心对应的待聚类线路，以及以第k个聚类中心对应的待聚类线路的坐标为圆心以r为半径的圆内包含的高密度集合中的待聚类线路，并令k＝k+1，返回步骤2-3；

其中，r为预设半径。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，第j个待聚类线路的密度为以第j个待聚类线路的坐标为圆心以r为半径的圆内待聚类线路的数量；

按下式确定送端电网中待聚类线路的密度平均值

上式中，j∈[1,N]，N为待聚类线路的总数量，ρ_j为第j个待聚类线路的密度。