CN108599145B - 一种电网多重故障筛选方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电网多重故障筛选方法和系统，包括：获取电网数据；根据电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；基于网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。该方法和系统本发明采用合理方法将电网分区并统计截断故障阶数，根据分区和截断故障阶数筛选出多重故障，克服了现有技术因为计算能力的限制，计算大规模电网时，现有技术仅能考虑一阶故障和双回线的二阶故障，不能考虑所有线路二阶组合及以上阶数故障的缺点，能实现在大规模电网应用。

Description

一种电网多重故障筛选方法和系统
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种电网多重故障筛选方法和系统。
背景技术
因为电能资源和负荷中心通常分布不重合，电能远距离大规模输送不可避免。随着特高压电网的发展，电网将出现大规模电源(包括常规火电和新能源)集中接入和送出、长距离大容量交直流并列运行和多直流在受端电网集中馈入等特征，电网的安全稳定特性将发生显著变化。
随着社会生产和生活对电力的依赖性越来越高，对电网安全的要求也越来越高。根据对事故资料的统计分析发现，在现代互联电网中发生的大面积停电事故均由连锁反应型复杂故障引起，事故扰动波及的范围呈扩大趋势。因此，对互联电网可能发生的严重故障进行校核分析对于保证电力系统的安全稳定运行十分重要。但由于考虑海量组合故障的校核分析计算量巨大，目前的电网规划通常按照《电力系统安全稳定导则》中的规定，仅对“N-1”故障及少数严重故障进行安全校核，这种处理方法有可能忽视了发生概率较小但后果特别严重的故障。因此，选择合理的方法和软件针对交直流混联电网进行多重故障筛选，防范电网可能发生的危险是当前迫切需要研究的问题。
发明内容
为克服上述现有技术忽视了发生概率较小但后果特别严重的故障的不足，本发明提出一种电网多重故障筛选方法和系统。该方法和系统能够将大规模交直流混联电网进行故障断面筛选；在此基础上，针对各个分区分别进行基于功角的、基于电压的、基于潮流的故障筛选及排序；最终采用其故障排序结果作为进行暂态稳定计算的故障集合，为后续的电网校核分析提供数据基础。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种电网多重故障筛选方法，其改进之处在于：
获取电网数据；
根据所述电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
基于所述网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。
本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述获取电网数据包括：
获取电网的网络结构、潮流流向、发电数据、节点负荷数据和设备故障概率。
本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述根据电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数包括：
根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；
根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，并将大于一且不大于所述故障个数的阶数作为截断故障阶数。
本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于，所述基于网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障，包括：
根据各个网络分区的潮流流向进行分类，得到各网络分区的类型，所述网络分区的类型包括典型送端系统、典型受端系统和非典型系统；
根据所述截断故障阶数，分别对典型送端系统、典型受端系统和非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障。
本发明提供的第四优选技术方案，其改进之处在于，根据截断故障阶数，对典型送端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型送端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数对所述典型送端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
指定所述典型送端系统中发电机群的等值点；
计算所述等值点两侧间的传输功率；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后等值点两侧间的传输功率，并计算故障前后所述传输功率的差值；
根据所述传输功率的差值，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的差值最大的故障组合作为需要的多重故障。
本发明提供的第五优选技术方案，其改进之处在于，所述计算等值点两侧间的传输功率，包括：
设置所述等值点两侧的电压相等，计算所述等值点两侧的等值阻抗；
根据所述等值阻抗计算所述等值点两侧间的传输功率。
本发明提供的第六优选技术方案，其改进之处在于，根据截断故障阶数，对典型受端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型受端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述典型受端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述典型受端系统的电压变化率；
根据所述电压变化率，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的电压变化率最大的故障组合作为)需要的多重故障。
本发明提供的第七优选技术方案，其改进之处在于，所述电压变化率的计算如下式：
Figure BDA0001618674160000031
其中，ΔVk为第k个故障组合发生后的电压变化率，j为所述典型受端系统中负荷节点的编号，N为所述典型受端系统中负荷节点的个数，V′j为第j个负荷节点故障发生后的电压幅值，Vj为第j个负荷节点故障发生前的电压幅值。
本发明提供的第八优选技术方案，其改进之处在于，根据截断故障阶数，对非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述非典型系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述非典型系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述非典型系统的潮流变化；
根据所述潮流变化，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的潮流变化最大的故障组合作为需要的多重故障。
一种电网多重故障筛选系统，其改进之处在于，包括：电网数据输入模块、电网分区及阶数模块和电网特性分析模块；
所述电网数据输入模块用于获取电网数据；
所述电网分区及阶数模块用于根据所述电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
所述电网特性分析模块用于基于所述网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。
本发明提供的第九优选技术方案，其改进之处在于，所述电网数据输入模块包括网络结构单元、线路潮流流向单元、发电数据单元、节点负荷数据单元和设备故障概率单元；
所述网络结构单元用于获取电网的网络结构；
所述线路潮流流向单元用于获取电网的线路潮流流向；
所述发电数据单元用于获取电网的发电数据；
所述节点负荷数据单元用于获取电网的节点负荷数据；
所述设备故障概率单元用于获取电网中设备的故障概率。
本发明提供的第十优选技术方案，其改进之处在于，所述电网分区及阶数模块包括基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元和故障阶数分析单元；
所述基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元用于根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；
所述故障阶数分析单元用于根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，将大于一且不大于所述故障个数的阶数作为截断故障阶数。
本发明提供的第十一优选技术方案，其改进之处在于，所述电网特性分析模块包括典型送端系统分析单元、典型受端系统分析单元和非典型系统分析单元；
所述典型送端系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的典型送端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
所述典型受端系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的典型受端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
所述非典型系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
其中所述典型送端系统、典型受端系统和非典型系统根据各个网络分区的潮流流向进行分类得到。
本发明提供的第十二优选技术方案，其改进之处在于，还包括故障集合输出模块；
所述故障集合输出模块用于输出筛选后的故障组合。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
本发明采用合理方法将电网分区并统计截断故障阶数，根据分区和截断故障阶数筛选出多重故障，克服了现有技术因为计算能力的限制，计算大规模电网时，现有技术仅能考虑一阶故障和双回线的二阶故障，不能考虑所有线路二阶组合及以上阶数故障的缺点，能实现在大规模电网应用。
附图说明
图1为本发明提供的一种电网多重故障筛选方法基本流程示意图；
图2为本发明提供的一种电网多重故障筛选方法详细流程示意图；
图3为本发明提供的一种电网多重故障筛选方法的具体实施例中网络分区结果示意图；
图4为一种电网多重故障筛选系统基本结构示意图；
图5为一种电网多重故障筛选系统详细结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1：
本发明提供的一种电网多重故障筛选方法基本流程示意图如图1所示，包括：
步骤1：获取电网数据；
步骤2：根据电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
步骤3：基于网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。
具体的，一种电网多重故障筛选方法详细流程如图2所示，包括：
步骤101：获取电网数据。
电网数据包括：电网的网络结构、潮流流向、发电数据、节点负荷数据和设备故障概率，其中电网的潮流流向可采用BPA计算程序计算得到。
步骤102：根据电网数据，进行网络分区和阶数计算。
即根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，并将大于一且不大于该故障个数的阶数作为截断故障阶数。
步骤103：根据网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。
步骤103包括：
步骤103-1：根据各个网络分区的潮流流向进行分类，得到各网络分区的类型，包括典型送端系统、典型受端系统和非典型系统。
其中，电网的网络分区中送出潮流超过预设标准的划分为典型送端系统，网络分区中接收潮流超过预设标准的划分为典型受端系统，其余分区划分为非典型系统。
步骤103-2：根据截断故障阶数，分别针对网络分区中的典型送端系统、典型受端系统和非典型系统，进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障。
其中，根据截断故障阶数，针对网络分区中的典型送端系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
步骤103-2-11：根据截断故障阶数，对典型送端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据截断的阶数对典型送端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
步骤103-2-12：指定典型送端系统中发电机群的等值点；
步骤103-2-13：设置等值点两侧的电压相等，计算等值点两侧的等值阻抗；
步骤103-2-14：根据等值阻抗计算等值点两侧间的传输功率P；
步骤103-2-15：针对各个阶数，取遍各阶数的故障组合，计算各故障组合的故障发生后等值点两侧间的传输功率，并计算故障前后传输功率的差值；
即根据步骤103-2-11中得到的各阶的故障组合，从中提取故障组合i，计算故障组合i发生后等值点两侧间的传输功率P′i，然后计算故障前后传输功率的差值ΔPi，直到取遍所有阶数的全部的故障组合。ΔPi计算公式如下：
ΔPi＝|P′i-P| (1)
步骤103-2-16：当所有阶数全部的故障组合都计算完毕，则根据功率差值ΔPi对所有故障组合进行排序，筛选出预设个数的ΔPi最大的故障组合。
根据截断故障阶数，对典型受端系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
步骤103-2-21：根据截断故障阶数，对典型受端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据截断的阶数，对典型受端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
步骤103-2-22：针对各个阶数，取遍各阶数的故障组合，计算各故障组合的故障发生后典型受端系统的电压变化率；
即根据步骤103-2-21中得到的各阶的全部故障组合，从中提取故障组合k，计算故障组合k发生后典型受端系统的电压变化率ΔVk，直到取遍所有的故障组合。ΔVk的计算公式如下：
Figure BDA0001618674160000061
其中，j为典型受端系统中负荷节点的编号，N为典型受端系统中负荷节点的个数，V′j为第j个负荷节点故障发生后的电压幅值，Vj为第j个负荷节点故障发生前的电压幅值。
步骤103-2-23：当全部阶数的所有的故障组合都计算完毕，则根据电压变化率ΔVk对所有故障组合进行排序，筛选出预设个数的ΔVk最大的故障组合。
根据截断故障阶数，对非典型系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
步骤103-2-31：根据截断故障阶数，对非典型系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据截断的阶数，对非典型系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
步骤103-2-32：针对各个阶数，取遍各阶数的故障组合，计算各故障组合的故障发生前后的潮流变化；
步骤103-2-33：当全部阶数的所有的故障组合都计算完毕，则根据潮流变化对所有故障组合进行排序，筛选出预设个数的潮流变化最大的故障组合。
步骤104：输出筛选后的故障组合，作为规划方案最终的需进行暂态稳定校核的多重故障集合。
实施例2：
以华北电网为例来进行算例分析，华北电网由河北南网、京津唐电网、山东电网、山西电网和蒙西电网组成，共有623条500kV线路，14个1000kV特高压节点，146个500kV节点组成。
步骤201：收集华北电网的网架结构、线路潮流流向、发电数据、节点负荷数据和设备故障概率，作为电网输入数据。
步骤202：根据获取的网络结构和线路潮流流向，对华北电网进行分区，分区的具体步骤是：用线路导纳模值除以有功潮流大小作为输电线路的权值，形成赋权图；搜索电网中所有最短路径，计算加权极大边介数，从而找出介数最高的边；移除介数最高的边后，重新计算网络中各边的加权极大边介数，无法形成分区的线路重新放回网络，形成最终分区如图3所示。所形成故障集合A中的线路如表1所示。
表1华北电网筛选分区支路组成
Figure BDA0001618674160000071
Figure BDA0001618674160000081
步骤203：根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率结合预设的计算精度要求来进行华北电网故障阶数分析，计算出华北电网的故障阶数为三阶故障。因此，截断故障阶数包括二阶和三阶故障。
步骤204：根据应计算的故障阶数，对表1中的线路进行二重和三重故障组合，作为应计算的联络线故障组合。二重故障即将表1中的线路任选两条发生故障进行组合，三重故障即将表1中的线路任选三条发生故障进行组合。
步骤205：对华北电网各分区进行分析，京张冀北分区和晋分区属于典型的送出电网，鲁分区属于典型的受入电网，京津冀和冀南属于非典型系统。
针对京张冀北分区进行基于功角的指标分析。选取万全站作为电厂送出端。首先针对系统中指定线路，对其进行二阶故障组合；根据每个故障的情况下，等值点两侧间的功率差值ΔPi对所计算的二阶故障组合进行排序；选取排名靠前的故障组合对其进行安全稳定分析，结果表明系统在各个二阶故障情况下无需切除负荷，均能保持稳定，在此不再列表描述。随后针对系统中指定线路，对其进行三阶故障组合；根据每个故障的情况下，等值点两侧间的功率差值Pi对所计算的三阶故障组合进行排序；排名前二十的三阶故障线路组合如表2所示。
表2京张冀北分区基于功角指标的排名前20三阶故障线路组合
Figure BDA0001618674160000082
Figure BDA0001618674160000091
针对晋分区对其进行基于功角的指标分析。选取晋五寨作为电厂送出端。首先针对系统中指定线路，对其进行二阶故障组合；根据每个故障的情况下，功率差值ΔPi对其进行安全稳定分析，结果表明系统在各个二阶故障情况下无需切除负荷，均能保持稳定，在此不再列表描述。随后针对系统中指定线路，对其进行三阶故障组合；根据每个故障的情况下，功率差值ΔPi对所计算的三阶故障组合进行排序，排名前二十的三阶故障线路组合如表3所示。
表3晋分区基于功角指标的排名前20三阶故障线路组合
序号 基于功角的指标 故障线路集合
1 0.00103+j0.01455 晋保低51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51
2 0.00096+j0.01411 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋朔州51～晋五寨51
3 0.00088+j0.01406 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋平鲁51～晋五寨51
4 0.00093+j0.01397 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋神开51～晋朔州51
5 0.00090+j0.01378 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋五寨51～晋兴县51
6 0.00089+j0.01367 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋朔州51～晋云顶51
7 0.00091+j0.01364 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋平鲁51～同大同51
8 0.00091+j0.01363 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋平鲁51～晋雁同51
9 0.00089+j0.01362 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋神保51～晋神开51
10 0.00089+j0.01361 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋神开51～晋忻州51
11 0.00089+j0.01360 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋侯村51～晋忻州51
12 0.00088+j0.01360 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋神开51～晋雁同51
13 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋雁同51～晋神开51
14 0.00089+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋侯村51～晋阳泉51
15 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋吕梁51～晋临西51
16 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋云顶51～晋原南51
17 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋侯村51～晋榆北51
18 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋新榆51～晋榆开51
19 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋晋城51～晋长治51
20 0.00088+j0.01359 晋河曲51～晋五寨51和晋河曲51～晋五寨51和晋西上51～晋晋东51
针对鲁分区对其进行基于电压的分区计算。选取其中上海庙～临沂直流节点附近的节点鲁智圣做为电压分析的核心节点。首先针对系统中指定线路，对其进行二阶故障组合；根据每个故障的情况下系统电压的变化ΔVk对所计算的二阶故障组合进行排序；选取排名靠前的故障组合对其进行安全稳定分析，结果表明系统在各个二阶故障情况下无需切除负荷，均能保持稳定，在此不再列表描述。针对系统中指定线路，对其进行三阶故障组合；根据每个故障的情况下系统电压的变化ΔVk对所计算的三阶故障组合进行排序；排名前二十的三阶故障线路组合如表4所示。
表4鲁分区基于电压指标的排名前20的三阶故障线路组合
Figure BDA0001618674160000101
对非典型区京津冀和冀南分区进行基于潮流的指标分析。根据所计算出的二阶故障，并对其进行安全稳定分析，结果表明系统在各个二阶故障情况下无需切除负荷，均能保持稳定；排名前二十的三阶故障线路组合如表5和6所示。
表5京津冀电网基于潮流指标的排名前20的三阶故障线路组合
Figure BDA0001618674160000102
Figure BDA0001618674160000111
表6冀南电网基于潮流指标的排名前20的三阶故障线路组合
Figure BDA0001618674160000112
步骤206：将根据步骤204所得出的联络线故障组合和表2-表6所得出的故障组合作为最终的故障组合。
实施例3：
基于同一发明构思，本发明还提供了一种电网多重故障筛选系统，由于这些设备解决技术问题的原理与电网多重故障筛选方法相似，重复之处不再赘述。
该筛选系统基本结构如图4所示，包括：
电网数据输入模块、电网分区及阶数模块和电网特性分析模块；
其中，电网数据输入模块，用于获取电网数据；
电网分区及阶数模块，用于根据电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
电网特性分析模块，用于基于网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障。
该系统详细结构如图5所示，其中，电网数据输入模块包括网络结构单元、线路潮流流向单元、发电数据单元、节点负荷数据单元和设备故障概率单元；
网络结构单元用于获取电网的网络结构；
线路潮流流向单元用于获取电网的线路潮流流向；
发电数据单元用于获取电网的发电数据；
节点负荷数据单元用于获取电网的节点负荷数据；
设备故障概率单元用于获取电网中设备的故障概率。
其中，电网分区及阶数模块包括基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元和故障阶数分析单元；
基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元用于根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；
故障阶数分析单元用于根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，将大于一且不大于该故障个数的阶数作为截断故障阶数。
其中，电网特性分析模块包括典型送端系统分析单元、典型受端系统分析单元和非典型系统分析单元；
典型送端系统分析单元用于根据截断故障阶数，针对网络分区中的典型送端系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
典型受端系统分析单元用于根据截断故障阶数，针对网络分区中的典型受端系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
非典型系统分析单元用于根据截断故障阶数，针对网络分区中的非典型系统进行计算并根据计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
其中典型送端系统、典型受端系统和非典型系统根据各个网络分区的潮流流向进行分类得到。
该筛选系统还包括故障集合输出模块；
故障集合输出模块用于输出筛选后的故障组合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电网多重故障筛选方法，其特征在于：
获取电网数据；
根据所述电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
基于所述网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障；
所述获取电网数据包括：
获取电网的网络结构、潮流流向、发电数据、节点负荷数据和设备故障概率；
其中电网的潮流流向可采用BPA计算程序计算得到；
所述基于网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障，包括：
根据各个网络分区的潮流流向进行分类，得到各网络分区的类型，所述网络分区的类型包括典型送端系统、典型受端系统和非典型系统；
其中，电网的网络分区中送出潮流超过预设标准的划分为典型送端系统，网络分区中接收潮流超过预设标准的划分为典型受端系统，其余分区划分为非典型系统；
根据所述截断故障阶数，分别对典型送端系统、典型受端系统和非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
根据截断故障阶数，对典型送端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型送端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数对所述典型送端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
指定所述典型送端系统中发电机群的等值点；
计算所述等值点两侧间的传输功率；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后等值点两侧间的传输功率，并计算故障前后所述传输功率的差值；
根据所述传输功率的差值，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的差值最大的故障组合作为需要的多重故障；
根据截断故障阶数，对典型受端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型受端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述典型受端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述典型受端系统的电压变化率；
根据所述电压变化率，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的电压变化率最大的故障组合作为需要的多重故障；
根据截断故障阶数，对非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述非典型系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述非典型系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述非典型系统的潮流变化；
根据所述潮流变化，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的潮流变化最大的故障组合作为需要的多重故障。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数包括：
根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；
根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，并将大于一且不大于所述故障个数的阶数作为截断故障阶数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算等值点两侧间的传输功率，包括：
设置所述等值点两侧的电压相等，计算所述等值点两侧的等值阻抗；
根据所述等值阻抗计算所述等值点两侧间的传输功率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压变化率的计算如下式：
Figure FDA0003529240750000021
其中，ΔVk为第k个故障组合发生后的电压变化率，j为所述典型受端系统中负荷节点的编号，N为所述典型受端系统中负荷节点的个数，V′j为第j个负荷节点故障发生后的电压幅值，Vj为第j个负荷节点故障发生前的电压幅值。
5.一种电网多重故障筛选系统，其特征在于，包括：电网数据输入模块、电网分区及阶数模块和电网特性分析模块；
所述电网数据输入模块用于获取电网数据；
所述电网分区及阶数模块用于根据所述电网数据进行网络分区和故障截断，并统计截断故障阶数；
所述电网特性分析模块用于基于所述网络分区和截断故障阶数对电网故障进行处理获得多重故障；
所述电网数据输入模块包括网络结构单元、线路潮流流向单元、发电数据单元、节点负荷数据单元和设备故障概率单元；
所述网络结构单元用于获取电网的网络结构；
所述线路潮流流向单元用于获取电网的线路潮流流向；
所述发电数据单元用于获取电网的发电数据；
所述节点负荷数据单元用于获取电网的节点负荷数据；
所述设备故障概率单元用于获取电网中设备的故障概率；
其中电网的潮流流向可采用BPA计算程序计算得到；
所述电网特性分析模块包括典型送端系统分析单元、典型受端系统分析单元和非典型系统分析单元；
其中，电网的网络分区中送出潮流超过预设标准的划分为典型送端系统，网络分区中接收潮流超过预设标准的划分为典型受端系统，其余分区划分为非典型系统；
所述典型送端系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的典型送端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
所述典型受端系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的典型受端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
所述非典型系统分析单元用于根据所述截断故障阶数，针对网络分区中的非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障；
其中所述典型送端系统、典型受端系统和非典型系统根据各个网络分区的潮流流向进行分类得到；
根据截断故障阶数，对典型送端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型送端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数对所述典型送端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
指定所述典型送端系统中发电机群的等值点；
计算所述等值点两侧间的传输功率；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后等值点两侧间的传输功率，并计算故障前后所述传输功率的差值；
根据所述传输功率的差值，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的差值最大的故障组合作为需要的多重故障；
根据截断故障阶数，对典型受端系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述典型受端系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述典型受端系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述典型受端系统的电压变化率；
根据所述电压变化率，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的电压变化率最大的故障组合作为需要的多重故障；
根据截断故障阶数，对非典型系统进行计算并根据所述计算结果对电网故障进行处理，获得筛选后的多重故障，包括：
根据所述截断故障阶数对所述非典型系统的多个故障的组合的阶数进行截断，根据所述截断的阶数，对所述非典型系统的指定线路发生故障进行组合，得到各阶的故障组合；
针对各个阶数，获取所述阶数的全部故障组合，计算各故障组合的故障发生后所述非典型系统的潮流变化；
根据所述潮流变化，从所有阶数的全部故障组合中筛选出预设个数的潮流变化最大的故障组合作为需要的多重故障。
6.如权利要求5所述的筛选系统，其特征在于，所述电网分区及阶数模块包括基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元和故障阶数分析单元；
所述基于复杂网络的输电断面搜索及分区单元用于根据网络结构和线路潮流流向，计算网络线路的加权极大边介数，利用基于复杂网络的分区算法进行网络分区；
所述故障阶数分析单元用于根据发电数据、节点负荷数据和设备故障概率并结合预设的计算精度要求得到故障筛选计算时需要进行组合的最大的故障个数，将大于一且不大于所述故障个数的阶数作为截断故障阶数。
7.如权利要求5所述的筛选系统，其特征在于，还包括故障集合输出模块；
所述故障集合输出模块用于输出筛选后的故障组合。
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