[发明专利]一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法

说明书

一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法，针对自行设置的故障形成连锁故障初始故障集，判断下一预测阶段直流线路发生闭锁及剩余交流线路发生严重过载的概率，生成下一预测阶段的故障集，利用保留线路数n的开断规则选取下一阶段故障线路，直至达到结束条件，生成连锁故障演化路径集合。同时，对保留线路数进行合适的选取，在保证故障演变路径的搜索精度下，考虑多条直流同时故障的可能，输出最终的连锁故障演变路径。本发明的目的是为了弥补交直流连锁故障下一预测阶段单一性故障形成局部风险的不足，针对交直流间的相互耦合作用，考虑下一预测阶段多线路同时故障的可能，确保连锁故障演变路径的多样性。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及交直流电网的仿真模型及连锁故障演化路径的生成方法。

背景技术

针对电网形成的交直流混联新格局，当电力系统发生单一性故障时，会逐步向连锁故障转变，使得在交直流交互作用下的连锁故障演变路径更加复杂。若不能对潜在的连锁故障演变路径进行判断及控制，将使系统发生大规模的停电事故或解列，影响电力系统的安全。

在现有技术中，授权公告号为108899904B的专利文献公开了一种交直流大电网连锁故障的快速搜索方法，通过交流故障线路的风险及其对直流线路的影响进行连锁故障的快速判断。但在连锁故障演变路径的下一阶段故障的预测中仅仅考虑的是单一链式触发故障，忽略了在交直流相互耦合的作用下多条支路同时断开的可能及中间环节的线路故障个数会对连锁故障演变路径影响。单一链式触发故障机理在交直流电网中连锁故障演变路径的研究中，显得过于保守，降低了连锁故障演化路径的风险性，不利于后续对抑制连锁故障进行决策控制提供判据。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有连锁故障演变路径仿真以局部最大概率进行连锁故障演变路径的搜索而忽略了多条支路同时开断的可能，不利于后续对抑制连锁故障进行决策控制提供判据的技术问题，而提供的一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法。

一种交直流电网连锁故障演化路径的仿真方法，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。