[发明专利]一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法

权利要求书

1.一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：通过雷电预警系统进行雷击判断；

步骤2：如雷电预警系统进行雷击判断结果为否，则输电系统正常运行，雷击主动防护系统不运行；如雷电预警系统进行雷击判断结果为是，则雷击主动防护系统开始运行；

步骤3：雷击主动防护系统开启负荷转移和降压运行两种主动防护方式；

步骤4：通过雷击主动防护系统中基于模糊优选的特高压输电线路雷击主动防护方式综合评价方法进行计算，得出优选结果；

步骤5：雷击主动防护系统根据基于模糊优选的特高压输电线路雷击主动防护方式综合评价方法进行计算得出的优选结果，调整负荷转移和降压运行的具体参数，从而保证输电系统正常运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法，其特征在于：所述步骤1中：

所述雷击判断包括如下步骤：

步骤1.1：通过雷电预警系统判断是否有雷电活动发生，如其判断结果为否，则输电系统正常运行，雷击主动防护系统不运行；如其判断结果为是，则进入步骤1.2；

步骤1.2：通过雷电预警系统判断雷电活动区间内输电线路是否遭受雷击，如其判断结果为否，则输电系统正常运行，雷击主动防护系统不运行；如其判断结果为是，则进入步骤1.3；

步骤1.3：通过雷电预警系统判断遭受雷击的输电线路是否闪络，如其判断结果为否，则输电系统正常运行，雷击主动防护系统不运行；如其判断结果为是，则进入步骤2。

3.根据权利要求2所述的一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法，其特征在于：所述步骤3中：

所述负荷转移主动防护方式为：

建立负荷转移的数学模型，将负荷转移问题构建为如下多目标优化模型：

minF_min (1)

maxF_max (2)

s.t.ηs≥ϵsLl=0|1---(3)]]>

模型有多个目标，可分为两类，即：最小化目标F_min，包括切负荷代价和事故等级罚款、操作次数、末端负荷、短路电流等；最大化目标F_max，包括全系统的安全裕度、容载比等。约束条件包括：

1)稳态安全稳定性约束η_s≥ε_s，其中η_s为系统安全裕度指标，即过载或低压裕度，ε_s为对应的裕度口槛值；

2)线路投切状态约束L_l＝0|1，其中L_l为备用线路投切状态向量，可取值为0(即未投运)或1(即投运)。

4.根据权利要求3所述的一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法，其特征在于：所述步骤3中：

所述降压运行主动防护方式为：

控制触发角以及调节换流变分接头档位，从而达到降压运行的目的。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种基于雷电预警的特高压直流输电线路雷击主动防护方法，其特征在于：所述步骤4中：

所述基于模糊优选的特高压输电线路雷击主动防护方式综合评价方法，其方法为：

对于n个方案，m个指标组成的集合，如果方案集中每个方案样本指标i的权重相等，则W可表示为：

W＝(ω₁,ω₂,...,ω_m)且

定义目标对指标优值的相对隶属度为相对优属度，确定理论的最大相对优属度(即优等方案的相对优属度)和最小相对优属度(即劣等方案的相对优属度)分别表示为：

式中r_ij为决策方案j指标i的相对优属度；

方案j与优等方案、劣等方案的差异可用广义权距离表示为距优距离d_jg与距劣距离d_jb，分别为：

djg=((Σi=1mωi(gi-rij))z)1z---(6)]]>

djb=((Σi=1mωi(rij-bi))z)1z---(7)]]>

式中：z为不同的广义距离；g_i为指标i的最大相对优属度；b_i为指标i的最小相对优属度；

设方案j对优等方案的隶属度为u_j，对劣等方案的隶属度为1-u_j。为求解方案j相对优属度的最优值，建立优化准则为：方案j的加权距优距离的平方与加权距劣距离平方的总和最小，即目标函数的最小值为：

min F(uj)=uj2djg2+(1-uj)2djb2---(8)]]>

对式(8)进行求导，并令

取z＝2，得到的最优值为：

uj=11+Σi=1m(ωi(rij-1)2)2Σi=1m(ωixj)2---(10)]]>

将式(10)记为模糊优选模型，据此可求得所有方案对于优等方案的最佳相对隶属度向量U＝{u₁,u₂,...,u_n}，则最大隶属度u_max＝(u₁,u₂,...,u_n)所对应的决策方案即为优选结果。