[发明专利]基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估优化方法

说明书

本发明公开了基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估优化方法，包括：步骤SS1：基于交直流混联电力系统的能量传递关系，建立交直流混联电力系统暂态能量函数；步骤SS2：基于电网历史运行数据，对所述步骤SS1的交直流混联电力系统暂态能量函数基于BNG模型进行风险评估优化。针对目前网络风险评估模型中忽略故障预测及连锁故障产生的安全影响问题，为了准确评估目标网络风险，基于交直流混联电力系统的能量传递关系，建立交直流混联电力系统暂态能量函数，基于电网历史运行数据，引入了暂态能量效能变量，并将该变量融入概率的计算，得出网络中各节点的先验风险概率，从而对网络风险进行静态评估。

技术领域

本发明涉及一种基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估优化方法，属于电力系统技术领域。

背景技术

目前，我国已建成世界最大的多区域互联的交直流输电系统。当前电力系统中清洁能源发电容量不断提升，伴随着电力电子元件大量的应用，多种影响关系例如交直流、送受端以及不同区域电网间的耦合等都给电网安稳运行带来挑战。因此，研究输电网络的风险评估方法具有重要意义。

在实际工程中，由连锁故障引起的停电事故是主要原因之一。目前，针对连锁故障引起的系统风险的相关研究尽管从多个方面阐述了连锁故障对系统的影响，但在建立风险评估模型时不够具体，未考虑暂态能量函数的影响。另一方面，考虑到电网对系统风险评估的需要，通常以故障链搜索法建模，但传统的事故链搜索方法未考虑对系统暂态过程和工程实际中故障产生时的保护措施等，仅对稳态过程以及线路故障和可靠性进行考虑。另外在计算事故链概率，现有的评估优化方法很少利用电网历史数据，并且忽略了故障间的相关性影响。因此，有必要设计新型的的暂态稳定评估方法，实现缩短计算时间、实现稳定裕度量化评估等目标。

发明内容

针对目前网络风险评估模型中忽略故障预测及连锁故障产生的安全影响问题，为了准确评估目标网络风险，本发明提出一种基于暂态能量不平衡的的输电网络风险评估优化方法。首先，基于交直流混联电力系统的能量传递关系，建立一种暂态能量函数模型；基于电网历史运行数据，引入了暂态能量效能变量，并将该变量融入概率的计算，得出网络中各节点的先验风险概率，从而对网络风险进行静态评估。考虑网络连锁故障动态更新模型，实现了对网络风险的动态评估。本发明所提出的模型不但可以有效地评估网络整体的安全性，而且在预测连锁故障方面也具有可行性。所提模型可以有效提升电网运行稳定性，降低系统运行风险。

本发明具体采用如下技术方案：基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估优化方法，包括：

步骤SS1：基于交直流混联电力系统的能量传递关系，建立交直流混联电力系统暂态能量函数；

步骤SS2：基于电网历史运行数据，对所述步骤SS1的交直流混联电力系统暂态能量函数基于BNG模型进行风险评估优化。

作为一种较佳的实施例，所述建立交直流混联电力系统暂态能量函数包括：

步骤SS11：建立惯量坐标下的系统暂态能量函数数学模型；

步骤SS12：建立交直流混联电力系统暂态能量函数；

步骤SS13：建立交流系统势能函数；

步骤SS14：建立直流系统势能函数。

作为一种较佳的实施例，所述建立惯量坐标下的系统暂态能量函数数学模型具体包括：交直流混联电力系统中，各机组在惯量坐标下的等值转子角δ_C和等值速度ω_C为：

式中：M_i、和δ_i分别为各机组的惯性时间常数和惯量修正系数；

各机组的转角和角速度表示为：