[发明专利]基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法

说明书

本发明公开了基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法。内容包括：计算多直流弱送端电网的自临界状态初始潮流；对线路无功功率损耗、电压损耗及电网各节点电压进行分析；筛选重要线路，设置初始故障点；根据事故链形成原理，判断故障后下一传播路径，形成一条完整事故链；基于不同的初始故障点，形成多直流弱送端电网事故链集合。本发明提供一种基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，基于无功损耗与电压损耗进行计算分析，确定电网的连锁故障事故链的传播途径，为电网连锁故障的监视与预警提供有效方法。

技术领域

本发明属于交直流电网连锁故障的传播路径辨识领域，尤其涉及基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法。

背景技术

随着大规模直流输电系统的相继投运，交直流耦合问题突出，连锁故障的风险加剧。与纯交流电网不同，在交直流混联电网中由于直流换流器有功无功强相关、交直流强耦合特性，导致系统的运行特性发生了显著变化，电压、频率和功角稳定均表现出交互影响的状态。直流系统大规模、聚合化输电的特点使得故障后所激发的功率不平衡量增加，且送受端强耦合使得扰动经直流跨区域传播，故障的影响由局部转为全局化，系统的安全稳定遭到威胁。目前国内外对于电网的连锁故障事故链研究主要集中于纯交流电网，并且对于自组织临界线路的辨识多通过发电机有功出力作为线路的权重系数，并用相邻线路中加权介数最高值的方法来辨别，鲜有从无功电压角度考虑自组织临界线路对电网连锁故障的影响。因此，如何分析交直流电网连锁故障的无功电压传播路径显得尤为重要。

综上所述，针对直流线路接入交流电网后的无功电压特性，在之前研究基础上，提出一种基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，基于自组织临界理论，通过筛选交直流电网连锁故障传播过程中的关键线路，跟踪这些线路故障后的电网运行状态，将连锁故障的监视问题转化为电网元件状态的监视问题，只要能通过能量管理系统得到电网元件的运行状态，就能以事故链的形式仿真电网自临界状态演化过程中潜在的连锁故障传播路径，从而实现事故链预警。

发明内容

针对目前缺少对交直流电网连锁故障中无功电压传播路径的分析，本发明的目的是提供一种基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，用于从无功电压角度考虑自组织临界线路对电网连锁故障的影响，为电网连锁故障监视与预警提供参考。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，其特征是所述方法包括：

1.基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤:

S1:计算多直流弱送端电网的自临界状态初始潮流；

S2:对各线路的无功电压损耗、电网各节点电压进行分析；

S3:筛选重要线路，设置初始故障点；

S4:根据事故链形成原理，判断故障后下一传播路径，形成一条完整事故链；

S5:基于不同的初始故障点，形成多直流弱送端电网事故链集合。

2.根据权利要求1所述的基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤:

S101：计算多直流弱送端电网的自临界状态下初始潮流分布。

3.根据权利要求1所述的基于多直流弱送端电网连锁故障传播的无功电压分析方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：

S201：根据初始潮流计算结果，计算电网内各线路的无功功率损耗ΔQ，并由大到小进行排序，ΔQ的计算公式为：

ΔQ＝Q_i-Q_j (1)

其中，Q_i、Q_j为线路始端和末端的无功功率；