[发明专利]电力系统阶段式保护运行风险的概率评估方法

权利要求书

1.电力系统阶段式保护运行风险的概率评估方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)根据电网拓扑结构，确定待评估保护系统及误动源集合；

2)进行待评估保护系统失效分类分析：根据当前测量值，由保护元件瞬时失效概率模型计算保护元件的瞬时误动概率，切除故障线路，进行N-1潮流计算；

3)在新的电网结构及潮流状态下计算误动源集合中的保护元件的瞬时误动概率；

4)如果误动源集合中的保护系统误动亦将其所在线路切除，进行N-2潮流计算，即可得到对应当前故障线路的负荷损失；

5)计算误动源集合中的保护元件的瞬时不启动概率及远后备动作造成的负荷损失；

6)遍历误动源集合中的所有保护元件，根据保护元件的瞬时误动概率和瞬时不启动概率以及对应的负荷损失，分别计算待评估保护系统的风险指标、总瞬时误动概率和总瞬时不启动概率；

7)遍历待评估保护系统集合，重复风险指标计算过程，即可得全网阶段式保护系统的绝对风险指标和相对风险指标，判断电网中最薄弱的保护环节。

2.根据权利要求1所述的电力系统阶段式保护运行风险的概率评估方法，其特征在于，所述误动源集合为与待评估保护系统相配合的保护元件。

3.根据权利要求1所述的电力系统阶段式保护运行风险的概率评估方法，其特征在于，所述当前测量值为待评估保护系统的电压、电流值及电网拓扑信息。

4.根据权利要求1所述的电力系统阶段式保护运行风险的概率评估方法，其特征在于，所述保护元件的的瞬时不启动概率分为欠量动作的元件的瞬时不启动概率和过量动作的元件的瞬时不启动概率；

欠量动作的元件的瞬时不启动概率的计算方法如下：首先选取该保护对应的特征量，结合保护特性，确定以下边界、点或点集合：1)动作特性边界；2)保护的不启动概率最大的点或点集合；3)不启动概率最小的点或点集合；

得到以上下边界、点和点集合以后，以它们为已知量，构造不启动概率的计算函数，从而计算得出欠量动作的元件的瞬时不启动概率；

过量动作的元件的瞬时不启动概率的计算方法如下：首先选取该保护对应的特征量，结合保护特性，确定以下边界点或点集合：1)动作特性边界；2)保护不启动概率最大的点；3)不启动概率最小的点；

得到以上边界和点以后，以它们为已知量，构造不启动概率的计算函数，从而计算得出过量动作的元件的瞬时不启动概率；

所述保护元件的瞬时误动概率是指区内无故障时产生保护动作的概率，或相邻设备/线路发生故障且其保护元件未拒动时本电力设备/线路产生保护动作的概率；其计算公式如下：

pmis=preclose×{pw.nf+Σj=1m[pw(j)×pf.next(j)]Σj=1m[pf.next(j)×Πi≠j(1-pw(i))]}]]>

上式中，p_mis为保护元件的瞬时误动概率；p_reclose为重合闸重合失败概率，p_reclose∈(0，1]，如未配置重合闸，则p_reclose＝1；p_w.nf为区内无故障情况下保护元件的误动概率；p_f.next(j)表示被保护设备/线路的相邻下一级第j个设备/线路的故障概率，服从泊松分布；p_w(j)表示保护元件在有m个相邻设备/线路的系统中运行时由于相邻下一级第j条设备/线路短路导致的误动概率，

保护I段：保护I段误动概率通过以下公式计算：

pwI(j)=(1-pref.jI×pref.jII×pref.jIII)×(1-pref.iI)]]>

其中，和分别为相邻下一级第j条线路保护I段、保护II段和保护III段的瞬时不启动概率，表示相邻下一级第j条线路故障时保护I段的启动概率，和的计算方法与的计算方法相同，的计算方法与的计算方法相同，的计算方法与的计算方法相同；

保护II段：被保护线路的保护II段的误动概率通过以下公式计算：

pwII(j)=(1-pref.iII)×pref.iI×pref.jI×(1-pref.jII×pref.jIII)]]>

保护III段：对于欠量保护，保护III段的误动概率与区内无故障情况下保护元件的误动概率p_w.nf，两者通过以下公式计算：

pwIII(j)=pw.nf=1,Zm≤0.8ZsetIII3-2.5Zm/ZsetIII,0.8ZsetIII<Zm<1.2ZsetIII0,Zm≥1.2ZsetIII]]>

上式中，Z_m为当前保护的测量阻抗，为保护III段定值；

对于过量保护，保护III段的误动概率按下式计算：

pwIII(j)=pw.nf=0,Im≤0.8IsetIII2.5Im/IsetIII-2,0.8IsetIII<Zm<1.2IsetIII1,Im≥1.2IsetIII;]]>

I_m为当前保护的电流测量值，为保护III段定值；

保护IV段：保护IV段的误动概率为0。