[发明专利]一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法

权利要求书

1.一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：获取交直流电网初始运行状态，自行设置连锁故障的初始故障集F_i⁰表示第i个初始故障，N为初始故障个数；

步骤2：建立可能存在多条线路同时开断的开断规则，设置下一阶段线路保留数n并进行下一阶段线路的预测；

步骤3：确定初始故障F_i⁰，从i＝1开始，触发连锁故障，将故障线路加入故障链，设定连锁故障演化路径长度d；

步骤4：进行系统稳定性及直流线路闭锁的判断；若系统不稳定，则进入步骤6；否则，计算直流闭锁及剩余交流线路严重过载概率，选取因上一阶段故障引起下一预测阶段的严重故障集；利用可能存在多条线路同时开断的开断规则去选取下一阶段故障，并统计线路的负荷损失，获得故障级数；

步骤5：判断是否满足连锁故障演变路径的停止条件，若满足其一，则停止搜索,输出连锁故障演化路径，进入步骤6；否则，返回步骤4；

步骤6：输出当前初始故障的连锁故障演变路径集及故障演变路径的概率；

步骤7：判断初始故障集是否全部仿真完，若iN，则返回步骤3，同时i的数值增加1；否则，输出不同初始故障的连锁故障演变路径集合以及其所对应的演化路径概率和风险值，进入步骤8；

步骤8：判断线路保留数n与n+1的连锁故障演变路径集合中前若干条高风险演变路径的相似度α是否满足目标值，若满足，则以每轮线路保留数n的演变路径集合作为最终的连锁故障演变路径集合；否则，返回步骤3，同时，n的数值增加1；

至此，交直流电网连锁故障的演变路径仿真完成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，交直流电网初始运行状态主要包括系统的稳态数据及暂态数据，其中稳态数据包括：发电机出力数据、线路潮流数据、节点负荷数据、逆变侧最小熄弧角数据、交流线路传输容量极限数据及换流母线电压数据；暂态数据包括：暂态电压数据及暂态功角数据；自行设置的连锁故障初始故障集包括：交路线路的断路故障、不对称故障、三相短路故障及直流换流母线的三相短路故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，优先选取直流闭锁线路，建立下一阶段线路的开断规则(n≥1且m≥0)，m为下一预测阶断故障集中会严重过载或直流闭锁线路：

若m≥n≥1，则分别认定前n条严重过载或直流闭锁线路可以随机组合下级开断线路；其中，m＝1时随机组合下一级开断线路仅为本身；

若n≥m≥1时，则认定前m条严重过载或直流闭锁线路可以随机组合为下级开断线路；前n-m条非严重过载线路依据发生概率依次认定为下级开断线路；

若m＝0(即n≥1m)时，即不存在严重过载或直流闭锁线路，则取前n条非严重过载或直流闭锁线路次认定为下级开断线路。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4中，对线路进行直流闭锁判断过程中，若多馈入短路比小于多馈入短路比阈值且直流换流母线电压小于换相失败阈值U_th，则利用系统稳态仿真结果来判断是否发生直流闭锁；否则，来模拟系统引起直流故障的过程，利用暂态功角及暂态电压来判断系统的稳定性，逆变侧熄弧角的变化判断是否引起直流闭锁。