一种基于线路相关集的大电网继电保护隐藏故障算法

世界各国频繁发生的大停电事故表明,当某条线路因故需要退出运行时,后备保护中的隐藏故障造成保护发生不必要的动作是造成大停电事故发生的重要因素.提出了线路相关集的概念,详细介绍了基于最短路径算法的线路相关集求解过程,推导了多条支路同时开断时线路相关集及相关因子的求解方法.在此基础上对假想事故后的潮流转移进行快速计算,准确地判断出后备保护的隐藏故障并快速进行消除,有效防止连锁跳闸事故的发生.用CEPRI36节点系统进行了仿真验证,证明了所提方法的正确性和有效性.     

一种基于线路相关集的事故预警系统

对近年来世界各国发生的大停电事故进行分析,指出在输电网络中某条线路因故退出运行而引起的潮流转移是导致后备保护连锁跳闸事故发生或发展的重要原因。提出了线路相关集的概念并进行严格定义,用来限定潮流影响的范围,节省潮流计算的时间。将线路相关集的搜索归纳为最短路径的求解问题,利用k最短路径算法求解线路相关集。分析了多条支路同时断开时线路相关集的搜索办法。另外,定义了线路相关因子,用于估算某条线路或多条线路断开时其他各线路承担的潮流转移分配。利用直流潮流法对线路相关因子进行求解。在此基础上提出了一套事故预警系统,对预想事故后的潮流转移进行快速计算,准确地判断出过负荷线路,有效地进行事故预警。用CEPRI36节点系统进行了仿真验证,证明了所提方法的正确性和有效性。     

一种基于线路相关集的事故预想新算法

根据故障切除后负荷转移的情况进行事故预想,防止接连事故的发生,是确保电力系统安全稳定的重要措施。为此,提出了线路相关集的概念和基于最短路径算法的线路相关集搜索方法,给出了线路相关因子的求解办法。在此基础上对预想事故后的潮流转移进行快速计算,准确地判断出过负荷线路。用CEPRI36节点系统进行了仿真验证,证明了所提方法的正确性和有效性。     

一种配电网开路潮流转移危险线路的识别方法

为了避免配电网潮流转移导致输电线路连锁故障跳闸反应,提出了一种基于改进Dijkstra算法的潮流转移情况下对危险线路识别的方法。首先分析了线路发生故障断开后线路潮流转移主要波及的危险线路,然后将电网转化成加权拓扑图。在此过程中,综合考虑潮流转移量和功率传输裕度这两个指标,并引入阻抗修正系数,将综合阻抗作为线路权重。随后采用改进Dijkstra算法搜索最短路径和次短路径,其所包含的有功潮流转移系数较大的线路即为危险线路。该算法通过C++编程实现,无需多次求解,可有效提高运算效率。最后,采用IEEE39节点标准算例开展仿真分析,论证了所述的方法是有效和实用的。     

基于加权网络模型的电网潮流转移下危险线路识别

针对已有电网潮流转移路径搜索方法的不全面性,提出了基于加权网络模型的电网潮流转移下危险线路的识别方法。从电网拓扑结构和潮流分布的不均衡性2方面进行综合分析,建立了以线路电抗值和线路负载率倒数为边权的2种加权电网模型,再分别运用Floyd算法搜索最短传输路径,其所包含的线路即为危险线路。该方法综合考虑了连结节点的非均质特性对潮流转移的影响,能有效识别出与发电机直接相连的变压器线路,所识别得到的电网潮流转移下的危险线路更全面准确。基于多节点系统的仿真分析验证了该方法的正确性和有效性。     

基于脆弱线路辨识的电网连锁故障严重路径快速搜索

为在保证搜索精度的同时进一步提升搜索效率,基于电网动态特性,在脆弱线路辨识的基础上,提出一种连锁故障严重故障路径快速搜索方法。该方法首先采用改进K核法,从而实现脆弱线路辨识;其次,将连锁故障前两级指定为脆弱线路,使连锁故障模拟过程向负荷损失较大的方向发展,从而提升严重故障路径搜索效率。以IEEE-39节点系统为算例进行仿真,结果验证了所提方法的高效性。     

输电线路故障行波网络定位新方法

提出了一种输电线路故障行波网络定位新方法,采用邻近点优化策略算法求取故障行波最短传输路径,利用最短路径长度与传输时间呈正比例的关系,在直角坐标平面上对电网中各变电站记录的行波波头到达时间及传输距离进行直线拟合,通过线性回归分析实现各变电站行波到达时间的信息融合处理,从而直接得到故障点的准确位置。仿真分析结果表明,该方法能有效减少故障行波信号到达各变电站准确时间的记录误差,并提高故障定位的可靠性和精度。     

计及继电保护系统多模式隐藏故障的电网N-k风险分析

提出了一种计及继电保护系统多模式隐藏故障的电网N-k风险分析方法,建立了计及线路主保护、后备保护及断路器装置(拒动)的继电保护系统隐藏故障模型;利用综合功能组分解法和事件树法对电网N-k故障概率进行求解,并构建了包括电源孤立、负荷损失及输电断面传输功率极限下降的综合后果损失评价指标。算例分析结果表明:与计及单一隐藏故障模式的方法相比,所提的新方法可以提高N-k故障概率的计算准确度,辨识一些特殊的高风险N-k故障路径,并发现继电保护系统中的薄弱环节。     

一种基于最大相关-最小冗余算法的输电线路故障定位方法

针对传统输电线路故障定位精度较低且易受故障后暂态分量影响的问题,提出一种基于数据驱动的输电线路故障定位方法。构建基于系统状态和故障位置的电力系统运行数据集,基于最大相关-最小冗余准则,在此数据集中挖掘关键特征与故障位置之间的隐含关系,提取与故障位置最大相关且变量之间最小冗余的关键信息,构建与故障位置最相关的核心变量集,应用曲线拟合技术获取运行变量与故障位置之间的数学解析关系,综合多个特征信息给出准确的故障定位结果。仿真验证结果表明,与传统基于阻抗的故障定位方法相比,所提方法具有更高的故障定位精度,同时对故障后出现的暂态分量也有良好的适应能力,是一种准确快速的输电线路故障定位新方法。     

继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型

继电保护隐藏故障是造成输电线路连锁跳闸的主要原因。通过分析继电保护装置隐藏故障的动作机理,定义了隐藏故障的风险区域,并利用保护装置隐藏故障概率和风险区域故障概率的计算,建立了输电线路连锁跳闸的概率模型。该模型计入了多条输电线路具有不同故障概率对触发继电保护装置隐藏故障的影响,可以评估继电保护系统因隐藏故障造成连锁误切线路的概率。最后,利用实际数据进行的算例分析验证了模型的合理性,计算结果对电力系统可靠性分析及连锁故障风险评估具有参考价值。     

基于继电保护隐藏故障的系统连锁故障风险评估

针对电力系统隐藏故障造成的保护误动问题,提出基于熵权双基点法的电力系统连锁故障风险评估的新方法,在分析隐藏故障成因的基础上建立线路过负荷保护的隐藏故障模型来描述隐藏故障发生的概率。应用风险理论与效用风险函数对过负荷风险指标、失负荷风险指标、电压失稳风险指标和频率偏移风险指标等4个风险指标进行量化,得到风险指标值。结合熵权双基点法法计算出系统线路的风险贴近度。最后根据风险贴近度的计算结果对线路进行风险排序,找出系统中的脆弱线路,并据此提出了减小隐藏故障发生概率的改进措施。对IEEE 10机39节点系统仿真验证了该方法的可行性与正确性,为电力系统的检修维护和运行管理提供了参考和依据。     

关于继电保护系统中隐形故障的探讨

介绍了电力系统继电保护中存在的隐形故障问题。通过介绍隐形故障的概念和特点,说明了隐形故障的危害性,在此基础上介绍了评价隐形故障危害性的方法,通过采取对隐形故障进行监测和控制的方法来减少隐形故障的发生,从而也就降低了系统发生大面积故障的可能性。最后还介绍了目前电力系统中对于隐形故障分析的应用情况。     

考虑隐性故障的继电保护重要度分析方法

提出基于电力系统连锁故障风险评估的继电保护隐性故障重要度分析的新方法。首先通过继电保护隐性故障概率模型得到保护设备的隐性故障概率,然后将风险评估理论与母线孤立、负荷失电和电力损失期望3个指标结合,最终建立起电网的Monte Carlo仿真模型,利用继电保护重要度分析方法,得出电网中保护设备引发电网连锁故障的重要度排序。IEEE14节点系统的应用结果证明了该方法的可行性和正确性。     

基于PFIS的继电保护常态特性在线监视与隐性故障诊断

为提高电网继电保护运行管理能力,提出了多种基于PFIS(继电保护故障信息系统)的继电保护装置常态特性在线监视与隐性故障诊断方法。对继电保护运行自检告警信息进行分类实现本体运行状态在线监视;将继电保护装置运行时的配置信息与基准值进行一致性比较实现配置参数在线监视;在线采集继电保护装置模拟量信息采用同源比对法对模拟量准确性进行分析实现模拟量测量隐性故障诊断。辽宁电网PFIS采用上述方法实现了继电保护在线监视与状态评估,系统运行良好,证明了方法的正确性和有效性,具有较高的推广价值。     

基于输电断面识别的电力系统连锁故障风险评估模型

提出了一种改进的电力系统连锁故障风险评估模型。该模型综合考虑了线路故障概率的泊松分布特性以及实时潮流大小的影响,给出了线路停运概率的直线分段拟合计算方法。通过分析连锁故障对供电方和用电方的双重影响,采用母线低电压、潮流相对转移量、系统相对失负荷量作为连锁故障的后果评估函数。所提算法在连锁故障的某一环节选定后,利用有功增加因子先识别剩余网络中相对于该故障环节的输电断面,再在输电断面所含支路中选择下一故障环节,避免了全网遍历搜索。最后对IEEE 39节点系统进行了仿真分析,证明了该方法的有效性。     

考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析及评估

为了更好地评估继电保护系统的可靠性,搭建了考虑隐性故障和系统运行状态变化时单一保护系统的可靠性模型。而后基于所搭建的可靠性模型,计算得到了随潮流变化时隐性故障率的变化情况和隐性故障修复率对继电保护系统正常运行的影响,并给出了基于概率模型的方法对超高压线路继电保护系统的可靠性进行评估。基于概率模型的方法是对马尔可夫状态空间模型方法的一种简化,适合工程应用,为完善继电保护系统的可靠性评估提供了可行的数学方法。算例验证了所提方法的正确性。     

基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析

分析了现有的三种继电保护隐性故障模型,建立了新的线路潮流越限时隐性故障模型.该模型考虑了由保护定值导致的可修复隐性故障、由硬件老化导致的不可修复隐性故障以及由恶劣环境等因素引发的隐性故障.采用直流潮流法对电力系统进行连锁故障风险评估,找出风险指标大的关键线路,并据此提出了减小系统连锁故障风险的措施.对TS-9节点系统仿真结果表明,通过提高线路保护装置的可靠性,改善线路的负载能力都能降低风险值,减小系统发生停电的概率.