一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法，包括(1)獲取系統(tǒng)N種運行方式中每一種運行方式的概率；第n種運行方式的概率Pn；(2)獲取每一種運行方式下M條線路中每一條線路發(fā)生故障的概率；第m條線路發(fā)生故障的概率Pm；(3)根據(jù)運行方式的概率、線路發(fā)生故障的概率和故障后果嚴(yán)重性評估指標(biāo)獲得故障風(fēng)險指標(biāo)；(4)基于故障風(fēng)險指標(biāo)建立定時限保護(hù)定值優(yōu)化模型；并根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件求解該模型獲得較優(yōu)的保護(hù)定值。本發(fā)明綜合考慮了線路的重要性、系統(tǒng)運行方式、不同線路發(fā)生故障的概率因素及故障后果的嚴(yán)重性，建立了基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化模型，能夠獲得更優(yōu)的保護(hù)定值，可以有效地降低電網(wǎng)的運行風(fēng)險，有利于電網(wǎng)的安全可靠運行。
【專利說明】一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交流輸電系統(tǒng)的繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于風(fēng)險指 標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著能源消耗和環(huán)保壓力的日益增大以及互聯(lián)電網(wǎng)災(zāi)難性事故的頻發(fā)，電力系統(tǒng) 的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運行成為眾多國家電力行業(yè)關(guān)注的重點。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)最重 要的二次設(shè)備之一，作為保障電網(wǎng)安全的第一道防線，其快速、可靠的動作，將有效遏制系 統(tǒng)狀態(tài)惡化，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的可靠保證；反之，可能加速系統(tǒng)崩潰過程，導(dǎo)致大面積、 長時間的停電。國內(nèi)外無數(shù)實例證明，許多涉及停電范圍較廣的大型系統(tǒng)事故都與繼電保 護(hù)的不正確動作有直接或間接的關(guān)系。因此，合理安排繼電保護(hù)定值，在技術(shù)上滿足選擇 性、速動性、靈敏性和可靠性的要求，是保障電網(wǎng)安全運行的重要條件。
[0003] -直以來，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)整定計算都是從局部的視角，采用逐級配合的整定方 法，即保護(hù)僅與相鄰保護(hù)逐個進(jìn)行配合，確定多個整定結(jié)果，從中選取最嚴(yán)重的數(shù)值作為最 終整定值。這一整定方法實現(xiàn)簡單，比較適合傳統(tǒng)的人工整定，缺陷是沒有站在整體的角度 綜合考慮各保護(hù)定值之間的相互影響，很難獲取電網(wǎng)整體保護(hù)性能最優(yōu)的定值。隨著電網(wǎng) 的發(fā)展，如何獲得一套滿足用戶期望的、保證整體保護(hù)性能最優(yōu)的定值已經(jīng)成為整定計算 工作人員關(guān)心的重點和研究的熱點。
[0004] 現(xiàn)有的定值優(yōu)化整定模型都采用傳統(tǒng)的確定性分析方法，即在運行方式下按最嚴(yán) 重情況選取故障點和故障類型進(jìn)行整定，并未考慮電網(wǎng)的運行方式及故障發(fā)生的概率，這 在一定程度上犧牲了繼電保護(hù)定值的性能。例如，位于山區(qū)的線路比平原地區(qū)的線路更容 易發(fā)生故障，聯(lián)絡(luò)線比普通線路故障后果嚴(yán)重。對于故障頻發(fā)，后果嚴(yán)重的線路，在整定計 算中應(yīng)加強(qiáng)考慮，使保護(hù)更快動作，避免發(fā)生嚴(yán)重后果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限 保護(hù)定值優(yōu)化方法，其目的在于克服確定性優(yōu)化整定模型的缺點，獲得適應(yīng)系統(tǒng)實際情況 的保護(hù)定值；由此解決現(xiàn)有技術(shù)沒有考慮不確定因素而導(dǎo)致保護(hù)定值性能在實際情況中不 是最優(yōu)的問題。
[0006] 本發(fā)明提供的一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法，其步驟是：
[0007] (1)獲取系統(tǒng)N種運行方式中每一種運行方式的概率；
[0008] 其中第η種運行方式的概率Pn ;n為運行方式的序號，η = 1、2、......Ν ;η為大于 等于1的整數(shù)；
[0009] (2)獲取每一種運行方式下Μ條線路中每一條線路發(fā)生故障的概率；
[0010] 其中第m條線路發(fā)生故障的概率Pm;m為線路的序號，m= 1、2、……M ;m為大于 等于1的整數(shù)；
[0011] (3)根據(jù)所述運行方式的概率、所述線路發(fā)生故障的概率和故障后果嚴(yán)重性評估 指標(biāo)獲得故障風(fēng)險指標(biāo)；
[0012] 其中保護(hù)i的第j延時段的故障后果嚴(yán)重性評估指標(biāo)；

【權(quán)利要求】
1. 一種基于風(fēng)險指標(biāo)的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法，其特征在于，包括下述步驟： (1) 獲取系統(tǒng)N種運行方式中每一種運行方式的概率； 其中第n種運行方式的概率Pn;n為運行方式的序號，n= 1、2、……N;n為大于等于 1的整數(shù)； (2) 獲取每一種運行方式下M條線路中每一條線路發(fā)生故障的概率； 其中第m條線路發(fā)生故障的概率Pm ;m為線路的序號，m= 1、2、……M;m為大于等于 1的整數(shù)； (3) 根據(jù)所述運行方式的概率、所述線路發(fā)生故障的概率和故障后果嚴(yán)重性評估指標(biāo) 獲得故障風(fēng)險指標(biāo)； (4) 基于所述故障風(fēng)險指標(biāo)建立定時限保護(hù)定值優(yōu)化模型；并根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條 件求解該模型獲得較優(yōu)的保護(hù)定值； 其中，所述定時限保護(hù)定值優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為
;I為系統(tǒng)中定時限保護(hù)的總個 數(shù)，J為定時限保護(hù)延時段的總個數(shù)，i為保護(hù)的序號，j為延時段的序號，Rij⑴為由定時 限保護(hù)i第j延時段動作時間對應(yīng)的風(fēng)險，AR1U)為不滿足級差約束的保護(hù)風(fēng)險附加值， AR2 (t)為不滿足潮流約束的所有保護(hù)風(fēng)險附加值，AR3 (t)為不滿足靈敏性約束的所有保 護(hù)風(fēng)險附加值，AR4(t)為不滿足選擇性約束的所有保護(hù)風(fēng)險附加值； 所述定時限保護(hù)定值優(yōu)化模型的約束條件包括極差約束、潮流約束、靈敏度約束和選 擇性約束。
2. 如權(quán)利要求1所述的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法，其特征在于，步驟（3)中，所述故障 后果嚴(yán)重性評估指標(biāo)為
，Su為第i個保護(hù)的第j個延時段的故障后果嚴(yán)重性評 估指標(biāo)，為第i個保護(hù)的第j個延時段的動作時間，Ii為第i個保護(hù)所在線路發(fā)生故障 時通過電氣設(shè)備的短路電流，Itl為電氣設(shè)備的額定熱穩(wěn)定電流。
3. 如權(quán)利要求2所述的定時限保護(hù)定值優(yōu)化方法，其特征在于，所述故障風(fēng)險指標(biāo)為
其中，N為系統(tǒng)運行方式數(shù)目；Pn為第n個運行方式發(fā)生的概率；Pf為第i個保護(hù)所保護(hù) 的線路發(fā)生故障的概率；Ii為第i個保護(hù)所在線路發(fā)生故障時通過電氣設(shè)備的短路電流；L 為電氣設(shè)備的額定熱穩(wěn)定電流；為第i個保護(hù)的第j延時段的動作時間。
【文檔編號】H02H7/26GK104242260SQ201410393606
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張安龍, 范登博, 李銀紅, 羅深增, 黃福全, 李艷 申請人:深圳供電局有限公司, 華中科技大學(xué)