(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210736693.5 (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 董晓明　刘正奇　马悦　孙宏文　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 王雪 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/06(2006.01)H02J 3/12(2006.01) H02J 3/26(2006.01) (54)发明名称 一种基于过载型连锁故障的电网关键支路 辨识方法及系统 (57)摘要 本发明属于电网安全分析领域， 提供了一种 基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法 及系统， 包括建立计及电压和无功的改进直流潮 流， 在确保区域潮流的收敛的前提下， 对系统的 电压和无功进行快速估算； 计及系统自动控制装 置的作用及系统的校正控制粗措施， 建立过载型 连锁故障演化模 型； 基于过载型连锁故障演化模 型， 对系统进行大规模的连锁故障仿真， 得到各 连锁故障对应的事故链、 负荷损失率和支路损失 率， 根据各支路在事故链中出现的概率及对系统 造成的损失， 计算各支路的重要度指标， 从而筛 选出关键支路； 该方法给出了电网载流支路的重 要度评估指标， 通过大规模 连锁故障模拟计算出 各载流支路的重要度指标进行电网关键支路的 有效辨识。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115130300 A 2022.09.30 CN 115130300 A 1.一种基于过 载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特 征在于， 包括： 建立计及电压和无功的改进直流潮流， 在确保区域潮流的收敛的前提下， 对系统的 电 压和无功进行 快速估算； 基于估算的系统电压和无功， 计及系统自动控制装置的作用 及系统的校正控制措施， 建立过载型连锁故障演化模型； 基于过载型连锁故障演化模型， 对系统进行大规模的连锁故障仿真， 得到各连锁故障 对应的事故链、 负荷损失率和支路损失率， 根据各支路在事故链中出现的概率及对系统造 成的损失， 计算各支路的重要度指标， 从而筛 选出关键支路。 2.如权利要求1所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在 于， 所述建立计及电压和无功的改进直流潮流， 在确保区域潮流的收敛的前提下， 对系统的 电压和无功进行 快速估算； 基于传统的直 流潮流获得系统各节点的电压相角； 根据向量的计算法， 利用节点注入功率方程推得节点电压幅值的线性化表达式， 进而 得到节点电压的估算 值； 根据电压相角和幅值进行系统无功 功率分布的估算。 3.如权利要求1所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在 于， 所述基于估算的系统电压和无功， 计及系统自动控制装置的作用及系统的校正控制措 施， 建立过 载型连锁故障演化模型， 包括： (1)针对正常运行的系统网络， 设定载流支路因故障停运， 模拟系统的源发型故障； (2)对网络进行拓扑分析， 更新各子网的电源、 网架结构和负荷等信息； (3)逐一计算各区域子网， 对于既有负荷也有电源 的子网转至(4)， 对于不同时包含负 荷和电源的子网转至(6)； (4)针对既有负荷也有电源的子网进行功率平衡调节： (5)对于没有发生连锁故障的子网区域， 为保证系统的安全稳定运行， 以停电损失最小 为目标给出的校正控制策略进行调整： (6)存储子网电源、 网架结构和负荷信息； (7)判断所有子网是否计算完成， 如没有则转至(3)， 否则转至(8)。 (8)输出该系统连锁故障后各子网的电源、 网架结构和 负荷信息以及连锁故障事故链， 事故链即为连锁故障过程中失效支路构成的链条。 4.如权利要求3所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在 于， 针对(4)， 所述针对既有负荷也有电源的子网进行功率平衡调节具体为： (4.1)进行功率平衡调节， 模拟系统功率平衡装置， 调 节系统功率； 对于节点型子 网， 功 率平衡调节后， 不需要 进行潮流计算和校正控制， 转至(6)； 对于区域型子网转至(4.2)； (4.2)对该子网进行改进直 流潮流计算， 求得系统节点电压幅值和支路功率； (4.3)判断节点电压是否过低， 对于电压较低的节点， 模拟系 统电压稳定装置， 对低电 压节点进行一定比例的负荷减载， 然后转至(4.1)， 否则转至(4.4)。 (4.4)判断支路是否超过稳定极限， 针对超过其稳定极限的输电支路， 模拟系统继电保 护装置的动作， 切除过 载支路， 然后转至(2)； 若无 过载支路则转至(5)。 5.如权利要求1所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115130300 A 2于， 所述基于过载型连锁故障演化模型， 对系统进 行大规模的连锁故障仿 真之前， 建立载流 支路重要度评估指标， 所述载流支路重要度评估指标包括表征支路对系统功能重要性的指 标以及表征支路对系统结构重要性的指标。 6.如权利要求5所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在 于， 所述表征支路对系统功能重要性的指标定义如下： 式中， m1为大规模连锁故障仿真得到的事故链集合， m2为包含支路l的事故链集合， nm1 和nm2分别为集合m1和m2对应的事故链数目， PLR∈m2即为集合m2中事故链对应的负荷损失 率； 所述表征支路对系统结构重要性的指标定义如下： 式中， LLR∈m2即为 集合m2中事故链对应的支路损失率。 7.如权利要求6所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方法， 其特征在 于， 所述负荷损失率 为连锁故障后负荷有功 功率切除量占系统原有功 功率总量的比值； 所述支路损失率 为连锁故障发展过程中失效的支路数占系统原 支路总数的比值。 8.一种基于过 载型连锁故障的电网关键支路辨识系统， 其特 征在于， 包括： 电压无功估算模块， 被配置为建立计及电压和无功 的改进直流潮流， 在确保区域潮流 的收敛的前提下， 对系统的电压和无功进行 快速估算； 过载型连锁故障演化模型构建模块， 被配置为基于估算的系统电压和无功， 计及系统 自动控制装置的作用及系统的校正控制措施， 建立过 载型连锁故障演化模型； 电网关键支路筛选模块， 被配置为基于过载型连锁故障演化模型， 对系统进行大规模 的连锁故障仿 真， 得到各连锁故障对应的事故链、 负荷损失率和支路损失率， 根据各支路在 事故链中出现的概率及对系统造成的损失， 计算各支路的重要度指标， 从而筛选出关键支 路。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑7中任一项 所述的一种基于过载型连锁故障的电网关键支路辨识方 法中的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7中任一项 所述的一 种基于过 载型连锁故障的电网关键支路辨识方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115130300 A 3