電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，包括W下步驟： 步驟1、對(duì)0PA模型快動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，具體步驟如下： 步驟1-1、構(gòu)建目標(biāo)電網(wǎng)的拓?fù)鋱D，確定電網(wǎng)拓?fù)鋱D中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和各線 路的參數(shù)，所述的參數(shù)包括線路的阻抗和導(dǎo)納； 步驟1-2、確定電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)的最大出力和電網(wǎng)的負(fù)荷需求； 步驟1-3、根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，設(shè)定隨機(jī)斷開各線路的概率值，并依據(jù)上述概率隨機(jī) 斷開電網(wǎng)中某一條線路，模擬電網(wǎng)故障的產(chǎn)生； 步驟1-4、采用最優(yōu)潮流模型求解故障產(chǎn)生后電網(wǎng)的潮流分布情況； 步驟1-5、判斷電網(wǎng)中各線路的潮流是否收斂，若是，則執(zhí)行步驟1-6,否則，將電網(wǎng)中 的負(fù)荷按照生成介數(shù)由大到小逐一進(jìn)行切除，直至潮流收斂，并返回執(zhí)行步驟1-4 ;若切負(fù) 荷動(dòng)作結(jié)束后潮流仍不收斂，則方法終止； 步驟1-6、判斷電網(wǎng)中各線路的潮流值是否達(dá)到對(duì)應(yīng)線路的容量上限，若是，則根據(jù)電 網(wǎng)實(shí)際情況，確定該線路是否切除，然后執(zhí)行步驟1-7,否則，直接執(zhí)行步驟1-7 ; 步驟1-7、判斷電網(wǎng)中是否存在孤島問(wèn)題，若是，則處理孤島問(wèn)題，并執(zhí)行步驟1-8,否 貝ij，直接執(zhí)行步驟1-8 ; 步驟1-8、統(tǒng)計(jì)由于故障導(dǎo)致的當(dāng)天負(fù)荷損失，完成0PA模型快動(dòng)態(tài)過(guò)程的改進(jìn)； 步驟2、對(duì)0PA模型慢動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)； 步驟2-1、根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)，確定歷史每天負(fù)荷需求和發(fā)電機(jī)最大出力的緩慢 增長(zhǎng)因子，并根據(jù)當(dāng)日的負(fù)荷需求和發(fā)電機(jī)最大出力，預(yù)測(cè)未來(lái)每日的每天負(fù)荷需求和發(fā) 電機(jī)最大出力； 步驟2-2、確定當(dāng)天目標(biāo)電網(wǎng)中是否有新變電站接入，若是，則執(zhí)行步驟2-3,否則，執(zhí) 行步驟2-4 ; 步驟2-3、確定新接入的變電站的容量和接入位置； 步驟2-4、判斷電網(wǎng)中的備用容量是否充足，若是，則執(zhí)行步驟2-6,否則，執(zhí)行步驟 2-5 ; 步驟2-5、新建電廠或新能源并網(wǎng)，并確定新建電廠的容量和接入位置，或新能源并網(wǎng) 的接入位置； 步驟2-6、對(duì)電網(wǎng)中重要線路進(jìn)行擴(kuò)容，并且判斷是否存在薄弱線路，若是，則對(duì)薄弱線 路進(jìn)行擴(kuò)容，保證重要負(fù)荷的持續(xù)供電，并執(zhí)行步驟2-7,否則直接執(zhí)行步驟2-7 ; 步驟2-7、完成0PA模型慢動(dòng)態(tài)過(guò)程的改進(jìn)； 步驟3、根據(jù)改進(jìn)后的0PA模型，對(duì)目標(biāo)電網(wǎng)電網(wǎng)連鎖故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)0PA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步 驟1-4所述的采用最優(yōu)潮流模型求解故障產(chǎn)生后的潮流分布情況，具體方法為：在0PA模型 快動(dòng)態(tài)過(guò)程中，采用最優(yōu)潮流模型代替直流潮流模型來(lái)計(jì)算電網(wǎng)潮流分布情況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)0PA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步 驟1-5所述的將電網(wǎng)中的負(fù)荷按照生成介數(shù)由大到小逐一進(jìn)行切除，具體為；將電網(wǎng)中負(fù) 荷的生成介數(shù)由大到小排序，逐一切斷排名前5%的負(fù)荷，直至潮流收斂，實(shí)現(xiàn)在損失負(fù)荷 最小的情況下使潮流重新收斂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)0PA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步 驟2-3所述的確定新接入的變電站的容量和接入位置、步驟2-5所述的確定新建電廠的容 量和接入位置； 確定新接入的變電站或新建電廠的容量的方法為；根據(jù)新建變電站或新建電廠周圍變 電站或新建電廠的平均負(fù)荷需求，采用正態(tài)分布的方法確定新接入的變電站或新建電廠的 容量； 確定新接入的變電站或新建電廠的接入位置的方法，包括W下步驟： 步驟2-a、在電網(wǎng)的已有的節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選取若干個(gè)可接入節(jié)點(diǎn)，作為局域世界內(nèi)的節(jié) 占. '?、、， 步驟2-b、在上述局域世界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)中，W距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離作為直徑，確定 圓屯、位置即為局域世界的中屯、節(jié)點(diǎn)，W上述中屯、節(jié)點(diǎn)為圓屯、作圓獲得局域世界； 步驟2-C、確定局域世界中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)； 步驟2-t確定局域世界中每個(gè)節(jié)點(diǎn)與中屯、節(jié)點(diǎn)的幾何距離； 步驟2-e、確定新接入點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的概率； 步驟2-f、確定新接入點(diǎn)連接到局域世界外的節(jié)點(diǎn)的概率； 步驟2-g、判斷新接入節(jié)點(diǎn)是否在局域世界內(nèi)，若是，則執(zhí)行步驟2-h;否則，執(zhí)行步驟 2-i; 步驟2-h、根據(jù)局域世界中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)及每個(gè)節(jié)點(diǎn)與中屯、節(jié)點(diǎn)的幾何距離，獲得新 接入節(jié)點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率； 步驟2-i、根據(jù)電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)、接入新節(jié)點(diǎn)的次數(shù)和 新接入點(diǎn)連接到局域世界外的節(jié)點(diǎn)的概率，獲得新接入節(jié)點(diǎn)連接到局域世界外每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 概率； 步驟2-j、根據(jù)所獲的新接入節(jié)點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率和連接到局域世 界外每個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率，確定最終新接入點(diǎn)的位置，即變電站或新建電廠的接入位置； 步驟2-k、判斷是否還有變電站或新建電廠需要接入，若是，則更新電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn) 個(gè)數(shù)、局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和接入新節(jié)點(diǎn)的次數(shù)，返回執(zhí)行步驟2-a，否則，方法終止。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步驟2-e所述的確定新 接入點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的概率Pi，公式如下：
(1) 其中，m。表示電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，M表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，t表示時(shí)間步長(zhǎng)， 即接入新節(jié)點(diǎn)的次數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步驟2-h所述的獲得新 接入節(jié)點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率P2,公式如下：
其中，M表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，P康示新接入點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的概 率，ki表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)i的度數(shù)，kj.表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)j的度數(shù)，1i表示表示局域世 界內(nèi)節(jié)點(diǎn)i與中屯、節(jié)點(diǎn)的幾何距離，表示表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)j與中屯、節(jié)點(diǎn)的幾何距離。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步驟2-i所述的獲得新 接入節(jié)點(diǎn)連接到局域世界外每個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率P3;
其中，M表示局域世界內(nèi)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，P康示新接入點(diǎn)連接到局域世界內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的概 率，m。表示電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，t表示時(shí)間步長(zhǎng)，即接入新節(jié)點(diǎn)的次數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)OPA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步 驟2-5所述的新建電廠或新能源并網(wǎng)，所述的新能源并網(wǎng)的優(yōu)先級(jí)高于新建電廠。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)OPA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，其特征在于，步 驟2-6所述的薄弱線路，為負(fù)載率大于薄弱線路負(fù)載率設(shè)定值的線路；所述的重要線路為： 在各線路的介數(shù)指標(biāo)由大到小的排序中，介數(shù)指標(biāo)大的部分線路。
【專利摘要】本發(fā)明一種基于改進(jìn)OPA模型的電網(wǎng)連鎖故障確定方法，屬于電氣工程領(lǐng)域，本發(fā)明運(yùn)用最優(yōu)潮流模型在OPA模型快動(dòng)態(tài)過(guò)程中計(jì)算系統(tǒng)潮流分布，利用生成介數(shù)指標(biāo)盡量減小由于切除系統(tǒng)負(fù)荷給電網(wǎng)的連通性帶來(lái)的損失；電網(wǎng)拓?fù)溲莼Ｐ褪菑碾娋W(wǎng)本身的演化機(jī)理而得到的，主要研究了新的變電站和發(fā)電廠的建設(shè)時(shí)機(jī)、選址、容量、接入電網(wǎng)等問(wèn)題，很好地反映電網(wǎng)拓?fù)涞难莼?guī)律；在模擬電網(wǎng)升級(jí)和線路改造時(shí)運(yùn)用了差異性規(guī)劃的思想，為保證重要負(fù)荷的持續(xù)供電而對(duì)關(guān)鍵線路進(jìn)行擴(kuò)容改造；與原有OPA模型相比較，本發(fā)明中的改進(jìn)模型在模擬電網(wǎng)連鎖故障和電網(wǎng)升級(jí)演化過(guò)程中更加具有正式性，全面性，更加符合實(shí)際情況。
【IPC分類】G01R31-08
【公開號(hào)】CN104793107
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510214022
【發(fā)明人】楊珺, 張化光, 王占山, 張帥, 孫秋野, 劉鑫蕊, 王智良, 黃博南, 楊東升, 馮健, 馬大中, 會(huì)國(guó)濤
【申請(qǐng)人】東北大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日