[发明专利]考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法

说明书

本发明涉及一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法，通过建立继电保护装置故障率模型和电力系统（线路‑继电保护）Markov模型，进行继电保护隐性故障严重程度的量化评估；本发明考虑了线路实时运行条件的变化对保护隐性故障概率的影响，确定了继电保护发生隐性故障的具体概率值，便于找出电力系统的薄弱环节，并据此可提出减小系统连锁故障风险的预防措施。

技术领域

本发明涉及一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法。属于电力技术领域。

背景技术

随着电力需求的不断增加，电网迅速发展。至20世纪末，世界电网的发展已经进入大规模互联电网阶段，形成了具有跨区或跨国电力传输能力的大型同步电网。大规模互联电网虽然解决了电力资源的优化配置问题，但同时也加大了发生电力系统连锁故障的风险。在世界范围内，也曾因为连锁故障导致了多起大面积停电事故。如：2003年8月14日发生的美加大停电，由于在高温天气下线路跳闸，引发线路过负荷连锁跳闸，最终系统崩溃引发大停电；2011年9月8日美国西南太平洋电网崩溃，由于高温重负荷条件下一条500 kV线路故障，负荷转移造成变压器过负荷跳闸相继退出运行，引起连锁反应最终引发大停电；2012年7月30日与7月31日，印度电网发生两起大停电事故，均是由于北部和西部电网400kV联络线线路跳闸，系统负荷转移触发连锁反应，最终导致电网崩溃；2005年9月我国海南发生大面积停电，2008年1至2月中国南方由于冰灾发生大面积、长时间停电事故，2006年7月1日华北华中联网系统河南电网内多条500和220kV线路跳闸导致华中电网发生大范围功率振荡等。

电网互联带来规模效益的同时，也使各元件之间的相互关系更加复杂，电网运行面临更大的风险。根据以上事故分析，可知大停电是由具有因果关系的一系列扰动故障逐级演变而成。其中，继电保护本应是阻止故障扩大的“防火墙”，但在历次大停电事故过程中却成了扩大事故的一个重要因素。部分保护整定不合理，虽然按定值正确动作但从系统整体而言却是错误的，在系统正常时不会出现任何问题，但在系统异常时，其动作行为却与预想相反，这就给事故扩大埋下了隐患，存在着相当的隐蔽性。因此，有必要研究考虑隐性故障下的连锁故障量化评估指标与方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种考虑经济效益的连锁故障风险评估，其特点是：包括如下步骤：

S1：建立线路-继电保护Markov模型；

在电网运行某一时刻下，输电线路和继电保护装置的故障率恒定，采用Markov模型分析被保护元件与继电保护装置，对两套主保护及远近后备保护建建立线路-保护系统的49状态Markov状态转移图；

针对上述49状态的Markov模型，设其驻留概率矩阵为：

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以及转移矩阵A，则满足如下方程：