一种电力系统N‑k故障集的快速筛选方法

摘要

本发明公开了一种电力系统N‑k故障集的快速筛选方法。现有的静态安全稳定校验仅保证了系统在应对所有N‑1和部分N‑2故障时的安全裕度，出于经济性考虑和实际计算的困难度，对于未能校验的潜在风险仍然有待研究。本发明通过定义一个足够大的初始元件故障筛选规模，以是否能够引发系统严重故障为标准，快速发现含有关键元件的故障集合，继而在该集合中进一步缩小搜索范围，直至最终定位满足要求的N‑k故障集。本发明能够很大程度避免无谓的采样；在初试筛选所得的大容量筛选样本中进行进一步精确筛选，计算复杂度明显低于基于蒙特卡洛算法的全局随机筛选方法，提升了计算效率；避免了遍历采样，降低计算量。

主权项

一种电力系统N‑k故障集的快速筛选方法，其包含以下步骤：步骤S1：计算系统网络数据、潮流数据和保护参数；步骤S2：读入步骤S1中的数据，用以生成电网模型；步骤S3：根据步骤S2中生成的电网模型进行基态潮流分析，并保证潮流分析计算收敛，设置最大重复筛选次数T，设置初始随机筛选规模k_init，筛选目标规模阈值k_max；步骤S4：从所有的线路中随机选择总量为k_init的元件组成N‑k_init初始故障；步骤S5：检测系统在步骤S4所得的N‑k_init初始故障下是否发生严重故障，如果有则进入下一步，否则重复步骤S5采样直到T次，若无法引发严重故障则倍增k_init，重复步骤S4；步骤S6：抽取步骤S5所得集合{k_init}的子集，得到新的N‑k初始故障；步骤S7：检测系统在步骤S6所得的N‑k初始故障下是否发生严重故障，如果能则进入下一步，否则重复步骤S6采样直到T次，若皆无法引发严重故障，则回到步骤S4；步骤S8：当k还比较大时，k＞2k_max，将k值更新为原值的一半；当k较小，k_max＜k≤2k_max，将k值更新为原值的2/3；k值更新后，回到步骤S7，若k<k_max，则进入下一步；步骤S9：随机去掉{k}的某一个元素，得到N‑k初始故障；步骤S10：检测电力系统在步骤S9所得的N‑k初始故障下是否发生严重故障，如果能则进入下一步，否则，记录下当前集合{k}作为一个目标故障集后回到步骤S9；步骤S11：如果k＝2，则本次随机检索结束，进入下一步，否则更新k值为k‑1，回到步骤S9；步骤S12：筛选所得的N‑k故障集合数量是否达到筛选进程评估指标，如果达到则筛选结束，否则回到步骤S4。