[发明专利]电网连锁故障的仿真方法及装置

说明书

本发明公开了一种电网连锁故障的仿真方法及装置。其中，该方法包括：对电网进行稳定性分析，确定出所述电网中的关键故障元件；基于所述关键故障元件，生成所述电网的连锁故障序列；基于所述连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后所述电网的状态。本发明解决了电网连锁故障仿真的工作量大的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种电网连锁故障的仿真方法及装置。

背景技术

连锁故障会导致大停电事故，这些大停电事故往往是由于系统中某一元件发生故障，引发或伴随其他相关元件停运，导致系统的稳定性遭到破坏，致使局部连锁故障的迅速蔓延，最终发生电网崩溃。该类事故发生的概率虽然不大，但危害很大。

为了解决该问题，现有技术中，通常有两种方法：一是根据经验有选择性的进行个别故障的仿真，该方法缺乏系统性，连锁故障涵盖面不全；二是根据电网拓扑结构采用穷举的方法，绝大多数故障属于不可能发生故障和对系统稳定破坏极小的故障，该方法仿真工作量巨大，冗余工作较多，并且该现有技术所采用的处理方式利用复杂系统理论，从复杂网络拓扑角度建立电网静态或动态的拓扑模型并进行电网脆弱性分析；利用自组织临界性理论模拟、预测及优化控制系统的运行状态和演化趋势；分析电力网络与通讯信息网络的耦合关系对电力系统可靠性的影响等方面，对电网拓扑建模和连锁故障建模及其在电网脆弱性和可靠性分析方面的应用开展研究。但是针对健全电网，如何确定能够全面分析系统薄弱环节并对其进行耦合，按照稳定破坏对系统影响程度生成连锁故障并对其进行仿真分析是生产运行人员一直面临并亟待解决的问题。

针对上述对电网连锁故障仿真的工作量大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电网连锁故障的仿真方法及装置，以至少解决电网连锁故障仿真的工作量大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电网连锁故障的仿真方法，包括：对电网进行稳定性分析，确定出电网中的关键故障元件；基于关键故障元件，生成电网的连锁故障序列；基于连锁故障序列，进行全过程动态仿真；通过仿真结果，确定发生连锁故障后电网的状态。

进一步地，对电网进行稳定性分析，确定出电网中的关键故障元件包括：分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果；基于分析结果确定关键故障元件。

进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行静态稳定分析，得到电网的第一元件集合和机组集合，其中，第一元件集合中包括在静态分析过程中过载或负载超出预定负载的输变电元件，机组集合中包括功率因数低于预定功率因数的机组，分析结果包括输变电元件集合和机组集合。

进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行暂态稳定分析，得到电网的第二元件集合，其中，第二元件集合中包括故障极限切除时间小于预定时间的元件，分析结果包括元件集合。

进一步地，分别对电网进行静态稳定分析、暂态稳定分析和动态稳定分析，得到分析结果包括：对电网进行动态稳定分析，得到电网的区域集合，其中，区域集合中包括动态稳定裕度小于预定裕度的区域，分析结果包括区域集合。

进一步地，分析结果包括第一元件集合、机组集合、第二元件集合和区域集合，其中，基于分析结果确定关键故障元件包括：从第一元件集合、机组集合、第二元件集合和区域集合中，获取物理属性相重叠的元件，得到第三元件集合，其中，第三元件集合中包括多组仿真对象，其中，每组仿真对象包括被设置为检修元件的元素、被设置为失磁电源的元素、被设置为故障元件的元素以及被设置为负荷增长分区的元素；基于各组仿真对象中的被设置为检修元件的元素、被设置为失磁电源的元素、被设置为故障元件的元素以及被设置为负荷增长分区的元素，对电网进行连锁故障仿真，确定出对电网稳定性破坏程度最大的仿真对象，以得到连锁故障序列。