[发明专利]一种考虑风电接入的交直流系统连锁故障预测方法

权利要求书

1.一种考虑风电接入的交直流系统连锁故障预测方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、根据风力发电机组和直流输电线路的物理现象及时间特性，构建风电出力模型和直流输电模型，从而搭建含风电接入的交直流系统；

步骤2、根据所述交直流系统所发生的连锁故障现象及其相应的处理对策，并按照时间特性，将连锁故障的不同现象及其相应的处理对策进行划分，得到短、长、极长时间尺度过程下的连锁故障现象及其处理对策；

步骤3、计算线路初始风险值，并根据所述初始风险值和所设定的故障概率阈值得到事故链的初始故障集；

步骤4、定义更新时间为T；定义当前阶段为j，并初始化j＝1；

设定所述交直流系统的初始负荷水平及初始风电出力，并作为第j-1阶段的负荷水平及风电出力；

步骤5、将所述初始故障集中的任意一条线路设为第j-1阶段的开断线路，并形成第j-1阶段的事故链；在第j-1阶段开断线路断开后，所述交直流系统在第j-1阶段的负荷水平及风电出力下进入第j-1阶段的短时间尺度过程；

所述交直流系统对第j-1阶段的短时间尺度过程中的连锁故障现象采取对应的处理对策；

步骤6、经历第j-1阶段的短时间尺度过程后，对所述交直流系统进行第j-1阶段的控制：

若交直流系统发生解列，则先在解列区域内进行区域功率的再平衡后，再对所述交直流系统进行潮流计算；

若电网未发生解列，则直接对所述交直流系统进行潮流计算；

步骤7、若交直流系统中存在线路严重过负荷，则将严重过负荷线路直接作为第j阶段开断线路；

若交直流系统中无严重过负荷线路，则采用基于灵敏度的过负荷控制方法消除一般过负荷线路，再计算所有线路停运概率，选取停运概率最高的线路作为第j阶段开断线路；

步骤8、若第j-1阶段的事故链搜索是达到所设定的预测深度或交直流系统解列为三部分，则表示第j-1阶段的事故链搜索结束，并执行步骤11，否则，执行步骤9；

步骤9、跳开第j阶段的开断线路，所述交直流系统进入第j阶段的短时间尺度过程；所述交直流系统对第j阶段短时间尺度中的连锁故障现象采取相应短时间尺度过程中对应的处理对策；

步骤10、根据所述更新时间T，更新所述交直流系统的风电出力和负荷水平后，得到第j阶段的风电出力和负荷水平，并将j+1赋值给j后，返回步骤6顺序执行；

步骤11、记录所述初始故障集中相应线路设为开断线路下的整个阶段的事故链相关数据并输出，包括：事故链路径、事故链各环节采取的控制措施和控制量，得出事故链发生概率和风险值。

2.根据权利要求1所述考虑风电接入的交直流系统连锁故障预测方法，其特征是，所述步骤2中的划分结果具体为：

所述短时间尺度过程中的物理现象及其相应的处理对策包括：

交流线路严重过负荷的物理现象及其对应的交流线路保护开断的处理对策；

系统暂态失稳的物理现象及其对应的紧急控制的处理对策；

直流线路换相失败的物理现象及其对应的直流线路保护闭锁、再启动的处理对策；

短时风速变化的物理现象及其对应的暂态稳定控制的处理对策；

风电低压穿越和高压越限的物理现象及其对应的风电机组电压保护的处理对策；

其中，紧急控制的处理对策，包括：紧急切机切负荷的处理对策以及直流线紧急功率提升或回降的处理对策；

直流线路保护闭锁、再启动的处理对策，包含直流线路换相失败保护，其动作判据为换流母线电压低于阈值电压并持续一定时间，交流线路短路故障切除且电压恢复至高于阈值电压并保持设定时间后开始再启动，若换流母线电压一直降低，则该直流输电线路闭锁；

所述长时间尺度过程中的物理现象及其相应的处理对策包括：

交流线路一般过负荷的物理现象及其对应的一般过负荷协调控制的处理对策；

线路重载的物理现象及其对应的交流线路保护动作的处理对策；

其中，过负荷协调控制的处理对策，包括：直流功率提升或回降的处理对策和基于灵敏度切机切负荷的处理对策；

所述极长时间尺度过程中的物理现象及其相应的处理对策为：

负荷波动的物理现象及其对应的针对负荷波动的运行方式的处理对策；

风电出力波动的物理现象及其对应的针对风电出力波动的运行方式的处理对策。