申请/专利权人：齐丰科技股份有限公司

申请日：2020-06-19

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN111860959B

主分类号：G06F18/2415

分类号：G06F18/2415;G06F17/18;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2024.03.15#专利申请权的转移;2024.02.23#专利申请权的转移;2020.11.17#实质审查的生效;2020.10.30#公开

摘要：本发明公开了一种电力系统连锁故障预测方法，包括：将支路运行时间引入状态转移概率中，得到随时间变化的动态状态转移概率；通过动态状态转移概率得到潜在故障支路的下级支路故障概率，并对每个下级支路故障概率进行对比，将概率较大的支路作为下级潜在故障支路；依次断开每条下级潜在故障支路，估计整个系统中的每条故障传播路径并计算每条路径的故障概率。优化了预测模型，能明显提预测的精度和速度。

主权项：1.一种电力系统连锁故障预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、断开系统中潜在故障支路中的任意一个潜在故障支路；步骤2、判断断开支路是对下级支路的影响；步骤3、若所述下级支路过载，断开所述下级支路，回到上一步；否则进行下一步；步骤4、计算上下级支路间的状态转移概率；步骤5、将支路运行时间引入所述状态转移概率中，得到随时间变化的动态状态转移概率；步骤6、通过所述动态状态转移概率得到下级支路故障概率，并对每个下级支路故障概率进行对比，将概率较大的支路作为下级潜在故障支路；步骤7、依次断开每条下级潜在故障支路，重复步骤2-6，直至故障传播至整个系统，记录每条故障传播路径并计算每条路径的故障概率；步骤8、重复步骤1-7，直到将系统中所有潜在故障支路全部预测结束，则可获得整个系统的多条故障传播路径；步骤2具体过程为：通过计算所述下级支路的过负荷严重度βikm判断断开支路的影响；步骤4具体为：当故障由上级传递到下级时，系统上下级支路间的状态转移概率Pm_k为：Pm_k＝Ptransfer_k+Pline_k5；式中，Pm_k为上级支路i停运后，系统中任意一条下级支路k的状态转移概率，Ptransfer_k为潮流转移所引起的状态转移概率，Pline_k为系统硬件失效所引起的状态转移概率；步骤4中所述潮流转移引起的状态转移概率Ptransfer_k表达式如下：Ptransfer_k＝Pik_ys[1-Pjd_l1-Pjd_b1-Pwd]6；上式中，Pik_ys为不计及支路保护断路器不正确动作的原始状态转移概率，Pjd_l为支路过载保护的拒动概率，Pjd_b为支路过载保护对应断路器的拒动概率，Pwd为支路在保护断路器不正确动作的概率；所述不计及支路保护断路器不正确动作的原始状态转移概率Pik_ys表示如下： 公式7中，Dikm为上下级支路间的潮流转移，Dijm为上级支路i与下级支路间的关联度；上下级支路间的潮流转移Dikm表达式如下：Dikm＝η1αikm×η2βikm×η3γikm8；公式8中，αikm为下级支路k潮流变化率，表达式如下： 上式中，分别为下级支路k、上级支路i在故障发生前的功率，为下级支路k在故障发生后的功率；公式8中，γikm为下级支路k潮流变化量与上级支路i原有潮流间的耦合关系，表达式如下： 公式7中，上下级支路关联度Dikm表达式如下： 步骤5具体包括：步骤5.1、将支路运行时间与Weibull分布结合，得到Weibull分布函数： 上式中，x为支路运行时间，x0为支路运行在最佳年限之前，x0为支路运行在最佳年限之后，η为环境参数，β为支路的功率参数，当β1时，用于描述低功率故障，当β＝1时，用于描述随机故障，当β1时，用于描述大功率故障；采用图形变化法对公式12、13进行变化，估计环境参数η、支路的功率参数β： 上式中，xi、yk为上级支路i、下级支路k的故障率；步骤5.2、将支路运行时间引入状态转移概率中，得到动态状态转移概率Qmk： 上式中，Δt为潮流转移的时间，令可得对Weibull分布的指数部分做Taylor展开，然后用合并同类项的方法求得系数： 对上式进行泰勒展开时，根据β确定去展开式的项数；所述过负荷严重度βikm计算过程如下： 其中，λki为上下级支路间的状态转移因子，则状态转移因子矩阵为： 上式中，每列元素表示上级支路i发生故障切除后，与每个下级支路k间的潮流转移因子，具体计算公式如下： 上式中，E为上级支路i停运后潮流转移等值网络的支路导纳矩阵，B为潮流转移等值网络的关联矩阵，Δ为潮流转移等值网络的节点导纳矩阵En的行列式，En＝BEBT，Δem为En中第e行、第m列元素的代数余子式，Δfm为En中第f行、第m列元素的代数余子式，e和f均为上级支路i的两端节点编号，Δgm为En中第g行、第m列元素的代数余子式，Δhm为En中第h行、第m列元素的代数余子式，g和h均为下级支路k的两端节点编号。

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