[发明专利]一种三阶段递进的大电网电压稳定评估的故障筛选与排序方法

权利要求书

1.一种三阶段递进的大电网电压稳定评估的故障筛选与排序方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1)预筛选环节：根据电压稳定重要度指标筛选出关键预想故障；

2)严重故障集的筛选：结合基于灵敏度的负荷裕度估算法和最小奇异值分析法，从关键预想故障集中筛选出严重故障；

3)严重故障集的排序：采用等值注入型故障连续潮流识别失稳故障并排序，对其余严重故障采用改进二次曲线拟合法估算其稳定裕度，并根据稳定裕度排序；

上述步骤2)包括有如下具体过程：

21)基于线性灵敏度法估算故障后系统的稳定裕度，筛选出稳定裕度最小的N₂个故障进入严重故障集；

22)基于最小奇异值分析的故障筛选法，筛选出最小奇异值最小的N₃个故障进入严重故障集；

23)将步骤21)和步骤22)筛选出的故障取并集关系(N₂∩N₃)，形成最终的严重故障集。

2.根据权利要求1所述的一种三阶段递进的大电网电压稳定评估的故障筛选与排序方法，其特征在于，步骤1)包括有如下具体过程：

11)计算支路电气介数B_l；

12)计算支路l的电压稳定重要度指标A_l；

13)将故障按照电压稳定重要度指标从大到小排序，选取前N₁个故障形成关键预想故障集。

3.根据权利要求1所述的一种三阶段递进的大电网电压稳定评估的故障筛选与排序方法，其特征在于，步骤3)包括有如下具体过程：

31)采用等值注入型故障连续潮流识别失稳故障并根据其严重程度排序；

对于支路i-j开断故障，节点i的参数化潮流方程为：

式中：P_Gi，Q_Gi分别为节点i处的发电机有功和无功；P_Di，Q_Di分别为节点i处的负荷有功和无功；P_ij，Q_ij分别为支路i-j的有功和无功功率；P_im，Q_im分别为支路i-m的有功和无功功率；I表示所有与节点i相连的节点集合；λ为故障参数；

节点j处的参数化方程可同样进行推导，λ＝0表示支路i-j未发生开断故障，λ＝1表示支路i-j被开断，要研究一个故障发生后对于系统的非线性影响，就是要观察当参数λ从0变到1的过程中系统状态变量x的变化；

计算中如果可以找到λ≥1的运行点，则计算终止，可以得出结论，该故障是个安全故障；λ＝1对应的潮流解就是系统故障后的静态潮流解；如果在λ＜1时，系统就到达鼻点，即λ_max＜1，则可以判断该故障是一个失稳故障，因为系统不可能存在一个故障后的稳态潮流解，此时λ_max对应的系统运行点x^*，称之为虚拟的静态稳定临界点；

32)采用改进二次曲线拟合法计算其余严重故障的稳定裕度，并根据稳定裕度对其排序。

4.根据权利要求2所述的一种三阶段递进的大电网电压稳定评估的故障筛选与排序方法，其特征在于上述步骤12)包括有如下具体过程：

将支路电气介数、电压等级、传输功率和无功损耗归一化，用于计算支路重要度指标，对于支路l，其电压稳定重要度指标A_l可用下式表示：

式中：V_base,l为支路l的电压等级；V_max为系统最高电压等级；P_l为支路l的有功传输功率；P_max为所有支路中有功传输功率的最大值；ΔQ_l为支路l的无功损耗，ΔQ_max为所有支路中无功损耗的最大值；ω为各指标的权重系数，0＜ω_n＜1，n＝1,2,3,4，作为经验参数根据实际系统的情况取值；B′_l为归一化后的电气介数，可通过下式计算得到：