本發(fā)明屬于電網(wǎng)故障檢測，具體涉及一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法、系統(tǒng)及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、特高壓輸變電線路承擔(dān)新能源遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送的重任，新能源大基地配套特高壓直流跨區(qū)外送的建設(shè)逐漸成為主要發(fā)展模式。在特高壓直流輸電支撐資源優(yōu)化配置的同時(shí)，電網(wǎng)交直流之間耦合日趨緊密，交直流一體化特征逐漸凸顯，使高比例新能源送端電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨諸多挑戰(zhàn)。尤其是在特高壓直流輸電運(yùn)行過程中，發(fā)生換相失敗或直流閉鎖故障后導(dǎo)致直流送端近區(qū)交流電網(wǎng)電壓驟降和驟升，嚴(yán)重情況下引起近區(qū)所接風(fēng)電場發(fā)生脫網(wǎng)事故。直流換相失敗或直流閉鎖故障后導(dǎo)致直流送端近區(qū)交流電網(wǎng)電壓驟降和驟升的嚴(yán)重程度及影響范圍與新能源發(fā)電比例及直流送出功率密切相關(guān)，且相互耦合，新能源發(fā)的越多，直流送的越少，直流送的越多，新能源越不能多發(fā)電，嚴(yán)重限制了新能源送出電網(wǎng)的新能源發(fā)電和直流送出消納能力。

2、在高比例新能源直流送出電網(wǎng)，由于交直流電網(wǎng)的緊密耦合作用，直流換相失敗、閉鎖等故障容易引起送端交流電網(wǎng)大幅度的暫態(tài)電壓驟降和驟升，暫態(tài)電壓傳導(dǎo)至風(fēng)電場，致使大量風(fēng)電機(jī)組連鎖脫網(wǎng)。仿真分析與實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，直流故障會(huì)極大增加新能源發(fā)電機(jī)組連鎖脫網(wǎng)導(dǎo)致故障擴(kuò)大、蔓延的風(fēng)險(xiǎn)；由于靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置投切時(shí)間與暫態(tài)電壓變化時(shí)間相差甚遠(yuǎn)，故障期間仍繼續(xù)掛網(wǎng)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置不能協(xié)同控制，造成局部電網(wǎng)無功嚴(yán)重缺額或過剩，嚴(yán)重情況下引起大面積新能源機(jī)組脫網(wǎng)，直接威脅著新能源送端電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，給新能源直流送端電網(wǎng)安全穩(wěn)定性帶來新挑戰(zhàn)。

3、在推進(jìn)新能源送端電網(wǎng)直流故障引起暫態(tài)過電壓問題解決的過程中，由于缺乏一套完整的過電壓影響評(píng)估方法，導(dǎo)致新能源送端電網(wǎng)直流故障引起的過電壓影響無法合理分級(jí)評(píng)估，從而無法有針對(duì)性地對(duì)不同影響程度的新能源送端電網(wǎng)過電壓問題進(jìn)行有針對(duì)性地解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法、系統(tǒng)及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以對(duì)新能源送端電網(wǎng)過電壓問題的影響程度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法，包括：

3、獲取發(fā)生新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓故障時(shí)的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，所述暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)包括過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、引發(fā)過電壓的故障類型和電網(wǎng)的系統(tǒng)阻抗；

4、根據(jù)所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗查詢因素集，以確定所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗所屬的因素等級(jí)；

5、根據(jù)所述因素等級(jí)查詢對(duì)應(yīng)的單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣，以確定所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗在不同影響等級(jí)的隸屬度；其中，所述單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣基于專家經(jīng)驗(yàn)確定，表示過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的不同因素等級(jí)屬于不同影響等級(jí)的隸屬度；

6、將所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗在不同影響等級(jí)的隸屬度與過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，以計(jì)算各影響等級(jí)的最終隸屬度，并將最終隸屬度最大值對(duì)應(yīng)的影響等級(jí)作為評(píng)估等級(jí)。

7、在上述方法的一個(gè)示例中，基于歷史暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)樣本，采用熵權(quán)法確定過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重。

8、在上述方法的一個(gè)示例中，根據(jù)過電壓幅值超過設(shè)備耐壓值的比例大小確定過電壓幅值的因素等級(jí)。

9、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估系統(tǒng)，包括：

10、存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)因素集、單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣和影響權(quán)重?cái)?shù)據(jù)；其中，所述單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣基于專家經(jīng)驗(yàn)確定，表示過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的不同因素等級(jí)屬于不同影響等級(jí)的隸屬度；

11、數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為：獲取發(fā)生新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓故障時(shí)的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，所述暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)包括過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、引發(fā)過電壓的故障類型和電網(wǎng)的系統(tǒng)阻抗；

12、第一查詢模塊，被配置為：根據(jù)所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗查詢因素集，以確定所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗所屬的因素等級(jí)；

13、第二查詢模塊，被配置為：根據(jù)所述因素等級(jí)查詢對(duì)應(yīng)的單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣，以確定所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗在不同影響等級(jí)的隸屬度；

14、計(jì)算模塊，被配置為：將所述過電壓幅值、所述過電壓持續(xù)時(shí)間、所述故障類型和所述系統(tǒng)阻抗在不同影響等級(jí)的隸屬度與過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，以計(jì)算各影響等級(jí)的最終隸屬度，并將最終隸屬度最大值對(duì)應(yīng)的影響等級(jí)作為評(píng)估等級(jí)。

15、在上述系統(tǒng)的一個(gè)示例中，基于歷史暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)樣本，采用熵權(quán)法確定過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重。

16、在上述系統(tǒng)的一個(gè)示例中，根據(jù)過電壓幅值超過設(shè)備耐壓值的比例大小確定過電壓幅值的因素等級(jí)。

17、在上述系統(tǒng)的一個(gè)示例中，所述過電壓幅值為故障發(fā)生時(shí)的暫態(tài)過電壓峰值。

18、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法。

19、本發(fā)明采用模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)估新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響，通過對(duì)模糊信息的有效處理，模糊綜合評(píng)價(jià)法為決策者提供了科學(xué)依據(jù)，助力于在復(fù)雜的電網(wǎng)故障情況下做出合理決策，降低過電壓對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提升電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

20、通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

技術(shù)特征：

1.一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于歷史暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)樣本，采用熵權(quán)法確定過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)過電壓幅值超過設(shè)備耐壓值的比例大小確定過電壓幅值的因素等級(jí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述過電壓幅值為故障發(fā)生時(shí)的暫態(tài)過電壓峰值。

5.一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，基于歷史暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)樣本，采用熵權(quán)法確定過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和系統(tǒng)阻抗各因素的影響權(quán)重。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)過電壓幅值超過設(shè)備耐壓值的比例大小確定過電壓幅值的因素等級(jí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過電壓幅值為故障發(fā)生時(shí)的暫態(tài)過電壓峰值。

9.一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新能源送端電網(wǎng)直流故障暫態(tài)過電壓影響評(píng)估方法、系統(tǒng)及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于電網(wǎng)故障檢測技術(shù)領(lǐng)域。該方法以過電壓幅值、過電壓持續(xù)時(shí)間、故障類型和所述系統(tǒng)阻抗為影響因素，根據(jù)因素等級(jí)查詢對(duì)應(yīng)的單因素模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣以確定各因素在不同影響等級(jí)的隸屬度，并將各因素在不同影響等級(jí)的隸屬度與各因素的影響權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，以計(jì)算各影響等級(jí)的最終隸屬度，并將最終隸屬度最大值對(duì)應(yīng)的影響等級(jí)作為評(píng)估等級(jí)。本發(fā)明通過對(duì)模糊信息的有效處理，能夠在復(fù)雜的電網(wǎng)故障情況下做出準(zhǔn)確評(píng)估，從而降低過電壓對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提升電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊勇,牛浩明,張旭軍,何欣,張立清,師圣鐸,井天軍,胡靜怡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6