电网连锁故障确定方法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤1、对0PA模型快动态过程进行改进，具体步骤如下： 步骤1-1、构建目标电网的拓扑图，确定电网拓扑图中的发电机节点、负荷节点和各线 路的参数，所述的参数包括线路的阻抗和导纳； 步骤1-2、确定电网中发电机的最大出力和电网的负荷需求； 步骤1-3、根据电网的实际情况，设定随机断开各线路的概率值，并依据上述概率随机 断开电网中某一条线路，模拟电网故障的产生； 步骤1-4、采用最优潮流模型求解故障产生后电网的潮流分布情况； 步骤1-5、判断电网中各线路的潮流是否收敛，若是，则执行步骤1-6,否则，将电网中 的负荷按照生成介数由大到小逐一进行切除，直至潮流收敛，并返回执行步骤1-4 ;若切负 荷动作结束后潮流仍不收敛，则方法终止； 步骤1-6、判断电网中各线路的潮流值是否达到对应线路的容量上限，若是，则根据电 网实际情况，确定该线路是否切除，然后执行步骤1-7,否则，直接执行步骤1-7 ; 步骤1-7、判断电网中是否存在孤岛问题，若是，则处理孤岛问题，并执行步骤1-8,否 贝ij，直接执行步骤1-8 ; 步骤1-8、统计由于故障导致的当天负荷损失，完成0PA模型快动态过程的改进； 步骤2、对0PA模型慢动态过程进行改进； 步骤2-1、根据目标电网的历史数据，确定历史每天负荷需求和发电机最大出力的缓慢 增长因子，并根据当日的负荷需求和发电机最大出力，预测未来每日的每天负荷需求和发 电机最大出力； 步骤2-2、确定当天目标电网中是否有新变电站接入，若是，则执行步骤2-3,否则，执 行步骤2-4 ; 步骤2-3、确定新接入的变电站的容量和接入位置； 步骤2-4、判断电网中的备用容量是否充足，若是，则执行步骤2-6,否则，执行步骤 2-5 ; 步骤2-5、新建电厂或新能源并网，并确定新建电厂的容量和接入位置，或新能源并网 的接入位置； 步骤2-6、对电网中重要线路进行扩容，并且判断是否存在薄弱线路，若是，则对薄弱线 路进行扩容，保证重要负荷的持续供电，并执行步骤2-7,否则直接执行步骤2-7 ; 步骤2-7、完成0PA模型慢动态过程的改进； 步骤3、根据改进后的0PA模型，对目标电网电网连锁故障进行实时监控。
2. 根据权利要求1所述的基于改进0PA模型的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步 骤1-4所述的采用最优潮流模型求解故障产生后的潮流分布情况，具体方法为：在0PA模型 快动态过程中，采用最优潮流模型代替直流潮流模型来计算电网潮流分布情况。
3. 根据权利要求1所述的基于改进0PA模型的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步 骤1-5所述的将电网中的负荷按照生成介数由大到小逐一进行切除，具体为；将电网中负 荷的生成介数由大到小排序，逐一切断排名前5%的负荷，直至潮流收敛，实现在损失负荷 最小的情况下使潮流重新收敛。
4. 根据权利要求1所述的基于改进0PA模型的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步 骤2-3所述的确定新接入的变电站的容量和接入位置、步骤2-5所述的确定新建电厂的容 量和接入位置； 确定新接入的变电站或新建电厂的容量的方法为；根据新建变电站或新建电厂周围变 电站或新建电厂的平均负荷需求，采用正态分布的方法确定新接入的变电站或新建电厂的 容量； 确定新接入的变电站或新建电厂的接入位置的方法，包括W下步骤： 步骤2-a、在电网的已有的节点中随机选取若干个可接入节点，作为局域世界内的节 占. '?、、， 步骤2-b、在上述局域世界内的节点中，W距离最远的两个节点的距离作为直径，确定 圆屯、位置即为局域世界的中屯、节点，W上述中屯、节点为圆屯、作圆获得局域世界； 步骤2-C、确定局域世界中每个节点的度数； 步骤2-t确定局域世界中每个节点与中屯、节点的几何距离； 步骤2-e、确定新接入点连接到局域世界内的节点的概率； 步骤2-f、确定新接入点连接到局域世界外的节点的概率； 步骤2-g、判断新接入节点是否在局域世界内，若是，则执行步骤2-h;否则，执行步骤 2-i; 步骤2-h、根据局域世界中每个节点的度数及每个节点与中屯、节点的几何距离，获得新 接入节点连接到局域世界内每个节点的概率； 步骤2-i、根据电网中的所有节点个数、局域世界内节点的个数、接入新节点的次数和 新接入点连接到局域世界外的节点的概率，获得新接入节点连接到局域世界外每个节点的 概率； 步骤2-j、根据所获的新接入节点连接到局域世界内每个节点的概率和连接到局域世 界外每个节点的概率，确定最终新接入点的位置，即变电站或新建电厂的接入位置； 步骤2-k、判断是否还有变电站或新建电厂需要接入，若是，则更新电网中的所有节点 个数、局域世界内节点的个数和接入新节点的次数，返回执行步骤2-a，否则，方法终止。
5. 根据权利要求4所述的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步骤2-e所述的确定新 接入点连接到局域世界内的节点的概率Pi，公式如下：
(1) 其中，m。表示电网中的所有节点个数，M表示局域世界内节点的个数，t表示时间步长， 即接入新节点的次数。
6. 根据权利要求4所述的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步骤2-h所述的获得新 接入节点连接到局域世界内每个节点的概率P2,公式如下：
其中，M表示局域世界内节点的个数，P康示新接入点连接到局域世界内的节点的概 率，ki表示局域世界内节点i的度数，kj.表示局域世界内节点j的度数，1i表示表示局域世 界内节点i与中屯、节点的几何距离，表示表示局域世界内节点j与中屯、节点的几何距离。
7. 根据权利要求4所述的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步骤2-i所述的获得新 接入节点连接到局域世界外每个节点的概率P3;
其中，M表示局域世界内节点的个数，P康示新接入点连接到局域世界内的节点的概 率，m。表示电网中的所有节点个数，t表示时间步长，即接入新节点的次数。
8. 根据权利要求1所述的基于改进OPA模型的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步 骤2-5所述的新建电厂或新能源并网，所述的新能源并网的优先级高于新建电厂。
9. 根据权利要求1所述的基于改进OPA模型的电网连锁故障确定方法，其特征在于，步 骤2-6所述的薄弱线路，为负载率大于薄弱线路负载率设定值的线路；所述的重要线路为： 在各线路的介数指标由大到小的排序中，介数指标大的部分线路。
【专利摘要】本发明一种基于改进OPA模型的电网连锁故障确定方法，属于电气工程领域，本发明运用最优潮流模型在OPA模型快动态过程中计算系统潮流分布，利用生成介数指标尽量减小由于切除系统负荷给电网的连通性带来的损失；电网拓扑演化模型是从电网本身的演化机理而得到的，主要研究了新的变电站和发电厂的建设时机、选址、容量、接入电网等问题，很好地反映电网拓扑的演化规律；在模拟电网升级和线路改造时运用了差异性规划的思想，为保证重要负荷的持续供电而对关键线路进行扩容改造；与原有OPA模型相比较，本发明中的改进模型在模拟电网连锁故障和电网升级演化过程中更加具有正式性，全面性，更加符合实际情况。
【IPC分类】G01R31-08
【公开号】CN104793107
【申请号】CN201510214022
【发明人】杨珺, 张化光, 王占山, 张帅, 孙秋野, 刘鑫蕊, 王智良, 黄博南, 杨东升, 冯健, 马大中, 会国涛
【申请人】东北大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月29日