[发明专利]一种电力系统连锁故障的关键线路辨识方法和装置

权利要求书

1.一种电力系统连锁故障的关键线路辨识方法，其特征在于，包括：

进行电力系统连锁故障直流潮流仿真，获取辨识所需的故障链数据；

将所述故障链数据分解为连锁故障不同时刻的状态，形成状态网络；

基于状态网络，利用SARSA算法，求解连锁故障不同时刻的状态下发生线路故障的线路风险值；

将超过给定阈值的线路风险值对应的线路确定为连锁故障的关键线路；

其中，基于状态网络，利用SARSA算法，求解连锁故障不同时刻的状态下发生线路故障的线路风险值，包括：

线路风险值Q的求解公式为：

其中，Q(s,a)表示在故障状态s和所选故障线路a时的线路风险值Q；E表示数学期望；T为故障链的故障时刻数；a_t表示在故障状态s_t下的下一故障线路；r_t+1称为线路奖励值，其值等于t时刻故障状态s_t通过线路故障a_t过渡到t+1时刻故障状态s_t+1时，对应的故障状态s_t+1的状态奖励值R_t：

用A(s_t)表示当前故障状态s_t下的可选择的下一条故障线路集合，a_t∈A(s_t)；线路a_t故障的选择使用转移概率函数，转移概率函数采取基于ε-贪婪线路选择策略：

其中，ε∈[0,1]表示探索概率，用于确保能搜索到故障链中的所有故障状态；选择当前故障状态S_t下最高线路风险值Q对应的故障线路的概率为1-ε，当前故障状态S_t下随机选择下一故障线路的概率为ε。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统连锁故障的关键线路辨识方法，其特征在于，所述电力系统连锁故障直流潮流仿真的实现方法包括：

1)输入电网初始运行参数；

2)设置随机初始扰动事件，触发连锁故障；

3)进行孤岛检测，在每个孤岛内通过发电机爬坡影响参数调节，重新实现发电机和负载平衡；当发电机爬坡不能满足功率匹配时，进行切断发电机或甩负荷操作；

4)计算直流潮流，并检测是否有线路的直流潮流超过线路容量阈值；若超过阈值，则进入5)；否则，则进入6)；

5)基于线路故障概率模型选择一条线路模拟故障跳闸，并把该跳闸线路加入故障链中；当多条线路满足可能发生跳闸的条件时，随机选取其中一条线路故障；若发生了线路故障，进入3)；否则进入6)；

6)单次连锁故障模拟过程结束，记录故障链，并计算该故障链造成的停电累积负荷损失。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统连锁故障的关键线路辨识方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述线路故障概率模型的数学表达为：

其中，F_i,max表示第i条线路的线路容量上限，F_i,c表示第i条线路的设定容量阈值，F_i表示第i条线路的线路潮流，p_i,trip表示第i条线路的故障概率。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统连锁故障的关键线路辨识方法，其特征在于，所述状态具体为：

用s_t表示t时刻的某状态，其物理含义为系统中线路的状态向量，具体公式为：

其中，t表示故障所处的时刻，向量的长度N等于系统中线路的数量；线路状态由0和1表示，1表示故障状态的线路，0表示正常状态的线路。