一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)及方法
【專利說明】-種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)及方法
[0001] 本案要求了 2015年4月20日提交的中國實(shí)用新型專利，申請(qǐng)?zhí)枮?0152037178. 8 的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及電網(wǎng)故障識(shí)別領(lǐng)域，特別設(shè)及一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)及方法。 技術(shù)背景
[0003] 當(dāng)前我國電網(wǎng)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著結(jié)構(gòu)較薄弱、設(shè)備與線路故障 概率較高、繼電保護(hù)裝置不完善等缺點(diǎn)。特別是近幾年由冰災(zāi)、雷暴等惡劣氣象引起的電網(wǎng) 連鎖故障事故時(shí)有發(fā)生，保障方法的安全運(yùn)行、防止電網(wǎng)連鎖故障事故已經(jīng)成為保障我國 電網(wǎng)安全的艱巨任務(wù)。電力方法的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是提高電力方法可靠性和電能質(zhì)量的基 本要求，其已經(jīng)成為了國內(nèi)外電力企業(yè)的共同要求和準(zhǔn)則。電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式都非 常嚴(yán)格的遵守N-1或者N-k規(guī)則，運(yùn)能夠有效保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。但隨著電網(wǎng)的互 聯(lián)互通，可能威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的原因不斷增加，某些突發(fā)性的事故相互影響會(huì)存在 超出電力企業(yè)預(yù)測(cè)和調(diào)節(jié)能力的可能性。
[0004] 傳統(tǒng)的連鎖故障研究中線路故障概率一般采用長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的平均值，忽視了方 法中的不確定性因素對(duì)于連鎖故障的影響。有的文獻(xiàn)直接根據(jù)統(tǒng)計(jì)次數(shù)將線路率取為某個(gè) 常數(shù)，使得故障評(píng)估方法不夠精確。因此采用傳統(tǒng)可靠性分析方法難W真實(shí)反映處于故障 狀態(tài)時(shí)的電網(wǎng)可靠性水平。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]為了解決上述潛在問題，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種能夠 真實(shí)反映處于故障狀態(tài)時(shí)的電網(wǎng)可靠性、精確識(shí)別電網(wǎng)故障的連鎖故障識(shí)別系統(tǒng)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] 一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)，包括：潮流故障檢測(cè)分析模塊、天氣因素故障檢測(cè)分 析模塊、線路綜合故障概率模塊，所述潮流故障檢測(cè)分析模塊用于分析計(jì)算線路潮流影響 下的線路潮流故障概率；所述天氣因素故障檢測(cè)分析模塊用于分析計(jì)算天氣因素影響下的 天氣因素故障率；所述線路綜合故障概率模塊，用于綜合所述線路潮流故障概率與所述天 氣因素故障率，計(jì)算線路綜合故障概率。
[0008] 進(jìn)一步地，所述潮流故障檢測(cè)分析模塊中線路潮流故障概率計(jì)算如下：
[0009] 當(dāng)線路潮流在正常范圍內(nèi)時(shí)，取線路潮流故障概率P(L)為統(tǒng)計(jì)平均值？，
[0010]
[0011] 當(dāng)線路潮流在正常值上限與極限值Lm。、之間時(shí)，線路潮流故障概率為：
[0012]
[0013] 當(dāng)線路潮流大于等于極限值時(shí)，線路潮流故障概率為1 ;
[0014] 其中，王;是線路潮流正常值下限，是線路潮流正常值上限。
[0015] 進(jìn)一步地，所述天氣因素故障檢測(cè)分析模塊中，天氣因素線路故障率采用神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)對(duì)不同天氣下線路故障率進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0016] 進(jìn)一步地，所述線路綜合故障概率模塊中，線路綜合故障概率計(jì)算如下：
[0017] 1)將不同天氣下天氣因素故障率與根據(jù)式車=轉(zhuǎn)換而來的線路潮流故障 1-r 概率As進(jìn)行比較，取兩者較大值為最終支路故障率，其中，y為修復(fù)率；
[0018] 2)根據(jù)1)中最終支路故障率，通過兩狀態(tài)馬爾柯夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程，得到考慮線路 潮流、天氣因素的線路綜合故障概率P:
[0019]
[0020] 當(dāng)t一 時(shí)，得到平穩(wěn)狀態(tài)概率：
[0021]
陽02引其中，P(t) = [p(t)，q(t)]，p(t)、q(t)為線路正常與故障概率，y為修復(fù)率，入 為最終支路故障率。
[0023] 一種連鎖故障序列識(shí)別方法，連鎖故障序列識(shí)別步驟為：
[0024] 步驟1 :選取初始故障線路并斷開所選故障線路；
[0025] 步驟2:更新當(dāng)前電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算線路潮流故障概率 和天氣因素線路故障率，選取兩者的較大值，對(duì)于所述較大值利用馬爾柯夫過程得到當(dāng)前 網(wǎng)絡(luò)線路綜合故障概率；
[0026] 步驟3 :判斷是否線路過載而斷開，若是，則返回步驟2,若否則執(zhí)行步驟4 ;
[0027] 步驟4:判斷是否有線路接近潮流上限值，若是，運(yùn)斷開此處線路，返回步驟2;若 否，則執(zhí)行步驟5 ;
[0028] 步驟5 :判斷當(dāng)前電網(wǎng)是否是否出現(xiàn)潮流不收斂或方法解列為孤島的情況，若是， 則記錄當(dāng)前捜索路徑，并輸出連鎖故障開斷序列；若否，則返回步驟3。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
[0030] 1、本發(fā)明的一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)，采用運(yùn)行可靠性理論，分析潮流變化對(duì) 線路停運(yùn)的影響并建立了線路停運(yùn)概率方法，在該方法下線路故障概率不僅隨流經(jīng)線路的 潮流變化而變化，同時(shí)還計(jì)及了線路潮流從正常運(yùn)行狀態(tài)到功率極限過程的累積效應(yīng)，相 比于傳統(tǒng)運(yùn)行可靠性方法，更加符合實(shí)際。
[0031] 2、本發(fā)明的一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)，根據(jù)不斷變化的天氣因素，經(jīng)過分析不 通過線路所處環(huán)境因素（如天氣、氣溫等）的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，進(jìn)而通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到 故障率與外界因素的變化關(guān)系，預(yù)測(cè)當(dāng)前外界環(huán)境下線路故障率，最后，綜合考慮電網(wǎng)實(shí)際 運(yùn)行狀態(tài)、外界環(huán)境因素情況，提出綜合的連鎖故障預(yù)測(cè)方法，并預(yù)測(cè)連鎖故障序列，相比 現(xiàn)有技術(shù)其識(shí)別精確度更高。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)模塊框圖。
[0033] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的線路潮流故障概率變化曲線圖。
[0034]圖3是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的天氣因素線路故障率預(yù) 測(cè)原理圖。
[0035]圖4是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的連鎖故障序列識(shí)別方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于W下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范 圍。 陽〇37] 實(shí)施例1 :
[0038] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)模塊框圖，包括： 潮流故障檢測(cè)分析模塊1、天氣因素故障檢測(cè)分析模塊2、線路綜合故障概率模塊3,所述潮 流故障檢測(cè)分析模塊用于分析計(jì)算線路潮流影響下的線路潮流故障概率；所述天氣因素故 障檢測(cè)分析模塊用于分析計(jì)算天氣因素影響下的天氣因素故障率；所述線路綜合故障概率 模塊，用于綜合所述線路潮流故障概率與所述天氣因素故障率，計(jì)算線路綜合故障概率。
[0039] 本發(fā)明的一種連鎖故障序列識(shí)別系統(tǒng)，采用運(yùn)行可靠性理論，分析潮流變化對(duì)線 路停運(yùn)的影響并建立了線路停運(yùn)概率方法，在該方法下線路故障概率不僅隨流經(jīng)線路的潮 流變化而變化，同時(shí)還計(jì)及了線路潮流從正常運(yùn)行狀態(tài)到功率極限過程的累積效應(yīng)，相比 于傳統(tǒng)運(yùn)行可靠性方法，更加符合實(shí)際。
[0040] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示出的線路潮流故障概率變化曲線圖。
[0041] 當(dāng)線路潮流在正常范圍內(nèi)時(shí)，取線路潮流故障概率P(L)為統(tǒng)計(jì)平均值;^，
[0042]
[0043] 當(dāng)線路潮流在正常值上限與