CN111537839A - 适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法及安全性评估系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法及安全性评估系统，属于电力系统电压稳定评估的技术领域。本发明考虑了高比例新能源送端电网故障后具有暂态过电压特性，分别在单一故障和多故障集下，构建了基于多二元表的局部和全局暂态电压合格性指标和暂态压升严重性指标，能够方便准确地对高比例新能源送端电网的暂态电压安全性进行评估。

Description

适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法及 安全性评估系统

技术领域

本发明涉及电力系统电压稳定评估方法，尤其涉及一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，同时还涉及一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估系统。

背景技术

风能、太阳能等新能源资源与负荷中心间的“逆向分布”特性决定了通过特高压直流实现新能源大规模高效外送的输电格局。新能源通过电力电子装置并网、大规模汇集集中接入直流近区送端电网的结构导致系统稳定特性发生了巨大的变化，系统暂态电压失稳风险增大。当发生直流闭锁、换相失败等故障时，换流站与电网间交换无功的大幅波动会引发换流站及其近区电网电压的剧烈变化，送端电网呈现暂态过电压特性。由于电力电子装置耐过电压能力较弱，在直流故障后的过压暂态过程中，新能源可能产生连锁高压脱网现象。调查西北新能源基地近几年发生的多起大规模新能源机组脱网事故可发现，因新能源高压脱网损失的出力总量已经大于因低压脱网损失的出力总量，暂态过电压安全稳定问题日益突出，亟需对高比例新能源送端电网故障后以高电压为特征的暂态电压进行安全性评估。

目前，用于对电力系统暂态电压安全稳定性进行评估的指标大致可以分为两大类。第一类指标的构建基于对故障本身的特征提取。文献一《暂态电压稳定的模型要求和快速判断》(电力系统自动化，1995年第19卷第12期第11页)通过分析不同故障切除时间下感应电动机转矩和滑差的变化，提出面向暂态电压稳定的故障临界切除时间的概念，并给出了暂态电压失稳判据。在此基础上，文献二《基于暂态电压稳定指标的动态无功优化配置方法》(电力系统自动化，2009年第33卷第14期第17页)将故障临界切除时间作为暂态电压稳定性的衡量指标。该类指标的计算量较大且无法应用于直流闭锁等没有故障切除时间概念的故障形式。第二类指标的构建基于对故障下系统状态变量即电压的受扰轨迹的特征提取。文献三《暂态电压稳定性及电压跌落可接受性》(电力系统自动化，1999年第23卷第14期第4页)提出用一组固定的电压跌落的门槛值及其对应的最大可接受持续时间构成多个二元表来判别节点暂态电压跌落是否安全。文献四《一种量化评估暂态电压稳定性的指标与方法》(电力自动化设备，2015年第35卷第10期第151页)以单二元表实际工程判据为基础，对故障后电压响应曲线越限部分的面积进行积分计算，并考虑多故障集的影响，分别提出针对节点和系统的电压暂降指标。文献五《采用多二元表判据的实用暂态电压稳定裕度指标研究》(中国电机工程学报，2018年第38卷第14期第4117页)进一步对不同电压跌落程度赋予不同权重，提出一种基于多二元表和加权积分的实用暂态电压稳定裕度指标。此外，文献六《交直流混联系统电压稳定在线评估体系》(电网技术，2014年第38卷第5期第1175页)分析指出对于无短路冲击的大规模潮流转移类故障，暂态和静态电压稳定性问题具有相似性，可用静态电压稳定性指标来评估暂态电压稳定性，该方法易于在线实现，但无法刻画电网故障演化过程中的电压的变化及其带来的影响。

以上暂态电压安全性评估指标均以受端电网为研究对象，考虑故障后以低电压为特征的暂态电压过程。目前很少有针对新能源送端电网的、考虑故障后以高电压为特征的暂态电压安全性指标。

发明内容

发明目的：为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，本发明的另一目的是提供一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估系统，能够方便准确地对高比例新能源送端电网的暂态电压安全性进行评估。

技术方案：一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，包括如下步骤：

(1)收集待评估高比例新能源送端电网的参数数据，构建待评估高比例新能源送端电网的系统仿真模型；

(2)根据待评估高比例新能源送端电网的典型故障设置故障集，分别进行各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线；

(3)分别对各类新能源设置多二元表；

(4)根据故障后新能源节点的电压响应曲线，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标；

(5)综合考虑待评估高比例新能源送端电网中的多个节点，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标；

(6)计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性指标的数值，进行局部暂态电压安全性评估；

(7)计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，进行全局暂态电压安全性评估。

进一步的，步骤(4)中，所述局部暂态电压安全性指标包括局部暂态电压合格性指标，其构建方法如下：

单二元表[V_cr,T_cr]表示电压V升高超出门槛值V_cr的最长持续时间T_s不能超过规定时间T_cr；基于n个单二元表建立多二元表{[V_cr,1,T_cr,1],...,[V_cr,k,T_cr,k],...,[V_cr,n,T_cr,n]}，其中，V_cr,1＜...＜V_cr,k＜...＜V_cr,n；

对于第k个二元组，定义安全因子为

其中，V_i为节点i的电压值；

考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态电压合格性指标为

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态电压合格性指标为

其中，δ_j为故障j的权重系数，数值上等于故障j发生的概率；各故障间相互独立，且满足

更进一步的，步骤(4)中，所述局部暂态电压安全性指标还包括局部暂态压升严重性指标，其构建方法如下：

基于所述多二元表{[V_cr,1,T_cr,1],...,[V_cr,k,T_cr,k],...,[V_cr,n,T_cr,n]}，将故障后的暂态电压响应曲线与电压额定值水平线间包围的区域划分为多个子区域，并对不同压升水平的子区域赋予不同的权重系数；

考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态压升严重性指标为

其中，μ_k为电压值位于区间(V_cr,k,V_cr,k+1)内时赋予的权重系数；t_k和t′_k分别为电压升高过程中高于和恢复过程中低于门槛值V_cr,k的时刻；V_e为电压的额定值；

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态压升严重性指标为

具体的，所述μ_k依据电压安全运行的要求进行整定，满足节点i的局部暂态电压临界安全时Λ_i,j＝1；所述局部暂态电压合格性指标与局部暂态压升严重性指标存在如下关系：

进一步的，步骤(5)中，所述全局暂态电压安全性指标包括全局暂态电压合格性指标，其构建方法如下：

考虑多节点的影响，定义故障j下N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压合格性指标为

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压合格性指标为J_s＝min{J_i|i＝1,2,...,N}。

更进一步的，步骤(5)中，所述全局暂态电压安全性指标还包括全局暂态压升严重性指标，其构建方法如下：

考虑多节点的影响，定义故障j下N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升严重性指标为

其中，λ_i为节点i的权重系数，且满足

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升严重性指标为

进一步的，步骤(6)中，计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压合格性指标的数值，根据计算结果判断各节点局部暂态电压是否安全，具体包括如下内容：

(6.1)根据单一故障j下待评估高比例新能源送端电网的时域仿真得到的节点i的电压响应曲线，计算得局部暂态电压合格性指标J_i,j为1时，则认为此时节点i的局部暂态电压是安全的，J_i,j为0时，是不安全的；

(6.2)综合考虑故障集Ω下节点i的时域仿真结果，计算得局部暂态电压合格性指标J_i的值表征发生故障集中任一故障后，节点i局部暂态电压满足安全运行要求的概率。

更进一步的，步骤(6)中，计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态压升严重性指标的数值，根据计算结果评估各节点局部暂态压升的严重性程度，具体包括如下内容：

(6.3)根据单一故障j下待评估高比例新能源送端电网的时域仿真得到的节点i的电压响应曲线，计算得局部暂态压升严重性指标Λ_i,j的值小于等于1时，则认为此时节点i的局部暂态电压是安全的，Λ_i,j的值大于1时，是不安全的；所述Λ_i,j的数值越大，节点i的局部暂态压升越严重；

(6.4)综合考虑故障集Ω下节点i的时域仿真结果，计算得局部暂态压升严重性指标Λ_i的数值，所述Λ_i的数值越大，节点i的局部暂态压升越严重，根据Λ_i的数值确定暂态电压薄弱节点。

进一步的，步骤(7)中，计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断全局暂态电压是否安全，具体包括如下内容：

(7.1)综合考虑单一故障j下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s,j的值为1时，则认为此时N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压是安全的，J_s,j的值为0时，是不安全的；

(7.2)综合考虑故障集Ω下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s的值表征发生故障集中任一故障后，N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压能够满足安全运行要求的概率。

更进一步的，步骤(7)中，计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断全局暂态压升的严重性程度，具体包括如下内容：

(7.3)综合考虑单一故障j下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s,j，所述Λ_s,j的数值越大，N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升越严重；

(7.4)综合考虑故障集Ω下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s所述Λ_s的数值越大，N节点待评估高比例新能源送端电网的全

，局暂态压升越严重，根据Λ_s的数值确定暂态电压薄弱区域。

一种使用所述暂态电压安全性评估方法的暂态电压安全性评估系统，包括数据库、故障时域仿真系统、局部暂态电压安全性评估模块和全局暂态电压安全性评估模块；所述数据库和故障时域仿真系统连接，所述故障时域仿真系统分别和局部暂态电压安全性评估模块、全局暂态电压安全性评估模块连接；

所述数据库存储有待评估高比例新能源送端电网的参数数据；

所述故障时域仿真系统基于所述参数数据构建得到，用于待评估高比例新能源送端电网在各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线；

所述局部暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性评估；

所述全局暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性评估。

本发明的有益效果是：

1、与现有技术的暂态电压安全性评估方法相比，不同于受端电网故障后以低电压为特征的暂态电压过程，本发明的评估方法考虑了高比例新能源送端电网故障后以高电压为特征的暂态电压过程，提出了针对高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法。

2、本发明提出的针对高比例新能源送端电网的暂态电压安全性指标包含局部性指标和全局性指标两部分，能够地对新能源送端电网的暂态电压安全性进行全面的评估。

3、综合考虑了暂态电压升高程度和过电压持续时间对暂态电压安全性的影响；将故障后的暂态电压响应曲线与电压额定值水平线间包围的区域划分为多个子区域，并对不同压升水平的子区域赋予不同的权重系数，通过加权积分细化了暂态电压升高程度对暂态电压安全性的影响。

附图说明

图1是适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法流程图；

图2是基于多二元表的暂态电压响应曲线区域划分示意图；

图3是本发明实施例的仿真系统图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明的技术方案进行详细说明。

本发明提出的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其实现流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤1、收集待评估高比例新能源送端电网的参数数据，在电力系统仿真软件PSD-BPA中构建系统仿真模型。

步骤2、根据待评估高比例新能源送端电网实际可能发生的多种典型故障设置故障集Ω，分别进行各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线。

步骤3、根据新能源过压保护的相关国家标准和新能源装置的实际运行状况，分别对各类新能源设置多二元表。

步骤4、根据故障后新能源节点的电压响应曲线，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标，包括局部暂态电压合格性指标和局部暂态压升严重性指标两部分。

步骤401、构建局部暂态电压合格性指标

单二元表[V_cr,T_cr]表示电压V升高超出门槛值V_cr的最长持续时间T_s不能超过规定时间T_cr。根据新能源过压保护的相关国家标准，可分别构建多个单二元表，基于n个单二元表可建立多二元表{[V_cr,1,T_cr,1],...,[V_cr,k,T_cr,k],...,[V_cr,n,T_cr,n]}，其中V_cr,1＜...＜V_cr,k＜...＜V_cr,n。

对于第k个二元组，定义安全因子χ_k：

其中，V_i为节点i的电压值。

考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态电压合格性指标J_i,j：

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态电压合格性指标J_i：

其中，δ_j为故障j的权重系数，数值上等于故障j发生的概率。各故障间相互独立，且满足

步骤402、构建局部暂态压升严重性指标

如图2所示，基于步骤401中构建的多二元表，将故障后的暂态电压响应曲线与电压额定值水平线间包围的区域划分为多个子区域，并对不同压升水平的子区域赋予不同的权重系数来细化压升水平对暂态电压安全性的影响。

据此，考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态压升严重性指标Λ_i,j：

其中，μ_k为电压值位于区间(V_cr,k,V_cr,k+1)内时赋予的权重系数；t_k和t′_k分别为电压升高过程中高于和恢复过程中低于门槛值V_cr,k的时刻；V_e为电压的额定值。

权重系数主要依据电压安全运行的要求进行整定，满足节点i的局部暂态电压临界安全时Λ_i,j＝1，具体用公式表达为：

因此，所构建的局部暂态电压合格性指标与局部暂态压升严重性指标之间存在如下所示的关系：

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态压升严重性指标Λ_i：

步骤5、综合考虑待评估高比例新能源送端电网中的多个节点，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对某区域或整个系统的全局暂态电压安全性指标，包括全局暂态电压合格性指标和全局暂态压升严重性指标两部分。

步骤501、构建全局暂态电压合格性指标

在步骤401中定义的节点i的局部暂态电压合格性指标J_i,j的基础上，考虑多节点的影响，定义故障j下N节点系统的全局暂态电压合格性指标J_s,j：

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点系统的全局暂态电压合格性指标J_s：

J_s＝min{J_i|i＝1,2,...,N} (9)

步骤502、构建全局暂态压升严重性指标

在步骤402中定义的节点i的局部暂态压升严重性指标Λ_i,j的基础上，考虑多节点的影响，定义故障j下N节点系统的全局暂态压升严重性指标Λ_s,j：

式中，λ_i为节点i的权重系数，且满足

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点系统的全局暂态压升严重性指标Λ_s：

步骤6、计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断各节点局部暂态电压是否安全，评估各节点局部暂态压升的严重性程度。

步骤601、根据单一故障j下系统时域仿真得到的节点i的电压响应曲线，计算得局部暂态电压合格性指标J_i,j的值为1时，或局部暂态压升严重性指标Λ_i,j的值小于等于1时，则认为此时节点i的局部暂态电压是安全的，否则不安全。局部暂态压升严重性指标Λ_i,j的值也表征某一特定故障后节点i的局部暂态压升越限的严重性程度，其数值越大，节点i的局部暂态压升越严重。

步骤602、综合考虑故障集Ω下节点i的时域仿真结果，计算得局部暂态电压合格性指标J_i的值表征发生故障集中任一故障后，节点i局部暂态电压能够满足安全运行要求的概率；计算得局部暂态压升严重性指标Λ_i的值表征发生故障集中任一故障后，节点i可能产生的暂态压升的严重性程度，其数值越大，节点i的局部暂态压升越严重，具有明显较大Λ_i值的节点为系统暂态电压薄弱点。

步骤7、计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断全局暂态电压是否安全，评估全局暂态压升的严重性程度。

步骤701、综合考虑单一故障j下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s,j的值为1时，则认为此时N节点系统的全局暂态电压是安全的，否则不安全；计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s,j的值表征发生某一特定故障后N节点系统的全局暂态压升越限的严重性程度，其数值越大，N节点系统的全局暂态压升越严重。

步骤702、综合考虑故障集Ω下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s的值表征发生故障集中任一故障后，N节点系统全局暂态电压能够满足安全运行要求的概率；计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s的值表征系统发生故障集中任一故障后，N节点系统可能产生的暂态压升的严重性程度，其数值越大，N节点系统的全局暂态压升越严重，具有明显较大Λ_s值的区域为系统暂态电压薄弱区域。

一种使用上述暂态电压安全性评估方法的暂态电压安全性评估系统，包括数据库、故障时域仿真系统、局部暂态电压安全性评估模块和全局暂态电压安全性评估模块；所述数据库和故障时域仿真系统连接，所述故障时域仿真系统分别和局部暂态电压安全性评估模块、全局暂态电压安全性评估模块连接。

数据库存储有待评估高比例新能源送端电网的参数数据。

基于待评估高比例新能源送端电网的参数数据，构建得到故障时域仿真系统，用于待评估高比例新能源送端电网在各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线。

局部暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性评估。

全局暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性评估。

如图3所示，下面以典型高比例新能源送端电网——青海电网为具体实施例说明本发明安全性评估方法的有效性。

根据实际系统可能发生的典型故障，设置故障1：1s时青海海南-河南驻马店直流发生1次换相失败；故障2：1.8s时青海海南-河南驻马店直流双极闭锁，2s时切除直流换流站内的全部滤波器。新能源若发生脱网事故，则在其脱网后0.2s时切除该场站内的全部无功补偿装置。

分别进行两种故障情形下的仿真分析，得到故障1发生后，所有新能源均不发生脱网事故。故障2发生后，因风机并网点电压超过1.15p.u.的时间超过0.1s引发风机过压保护装置动作，1.9s时A站近区风电场A1、A2内所有风机(共938台)全部脱网，损失出力共计1400MW。因光伏并网点电压超过1.35p.u.的时间超过0.05s引发光伏过压保护装置动作，1.95s时A站近区光伏电站A1、A2和B站近区光伏电站B1、B3内所有光伏阵列(共4000台)全部脱网，损失出力共计3910MW；2s时B站近区光伏电站B2、B4、B5内所有光伏阵列(共1900台)全部脱网，损失出力共计1900MW。故障2后的全暂态过程损失出力共计7210MW，占所研究区域总出力的65.43％，全网的41.86％。可见青海电网存在故障后新能源大规模无序高压脱网的暂态电压安全性事故隐患。

假设仅可能发生上述两种故障，且由于故障1发生的概率大于故障2，取δ₁＝0.6，δ₂＝0.4。考虑到每个风机、光伏并网点的重要性程度基本一致，取每个节点的节点权重系数λ_i＝1/N。根据新能源的实际运行状况，设置风机多二元表为{[1.1,1.2s],[1.15,0.1s],[1.3,0.02s]}，光伏多二元表为{[1.1,2s],[1.35,0.05s]}，再根据式(5)计算得到相应的权重系数如表1所示。

表1二元表参数及权重系数

由于同一场站内新能源机组的暂态电压响应相似，每一新能源电站仅选取一个新能源节点作为代表列出其指标值的计算值，仿真结果及相应计算得到的局部暂态电压安全性指标计算值如表2所示，全局暂态电压安全性指标计算值如表3所示。

表2仿真结果及局部暂态电压安全性指标计算值

表3仿真结果及全局暂态电压安全性指标计算值

由表2和表3可知，所构建的J_i,j、J_s,j和Λ_i,j指标对于所有故障形式下所有节点的局部暂态电压安全性和所有区域、系统的全局暂态电压安全性都能正确判别；发生新能源脱网事故的节点或区域(暂态电压薄弱节点和暂态电压薄弱区域)具有的Λ_i,j和Λ_i或Λ_s,j和Λ_s指标值均明显大于未发生新能源脱网事故的节点或区域，因此所构建的指标具有有效性。此外，上述多二元表参数的设置值和故障、节点的权重系数均可根据不同系统的实际情况作相应的改变，指标也具有一定的灵活性和普适性。基于上述指标的暂态电压安全性评估方法能够方便准确地对高比例新能源送端电网的暂态电压安全性进行评估，本发明方法是合理有效的。

Claims (10)

1.一种适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)收集待评估高比例新能源送端电网的参数数据，构建待评估高比例新能源送端电网的系统仿真模型；

(2)根据待评估高比例新能源送端电网的典型故障设置故障集，分别进行各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线；

(3)分别对各类新能源设置多二元表；

(4)根据故障后新能源节点的电压响应曲线，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标；

(5)根据待评估高比例新能源送端电网中的多个节点，分别在单一故障和多故障集下，基于多二元表构建针对待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标；

(6)计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性指标的数值，进行局部暂态电压安全性评估；

(7)计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，进行全局暂态电压安全性评估。

2.根据权利要求1所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(4)中，所述局部暂态电压安全性指标包括局部暂态电压合格性指标，其构建方法如下：

单二元表[V_cr,T_cr]表示电压V升高超出门槛值V_cr的最长持续时间T_s不能超过规定时间T_cr；基于n个单二元表建立多二元表{[V_cr,1,T_cr,1],...,[V_cr,k,T_cr,k],...,[V_cr,n,T_cr,n]}，其中，V_cr,1＜...＜V_cr,k＜...＜V_cr,n；

对于第k个二元组，定义安全因子为

其中，V_i为节点i的电压值；

考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态电压合格性指标为

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态电压合格性指标为

其中，δ_j为故障j的权重系数，数值上等于故障j发生的概率；各故障间相互独立，且满足

3.根据权利要求2所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(4)中，所述局部暂态电压安全性指标还包括局部暂态压升严重性指标，其构建方法如下：

基于所述多二元表{[V_cr,1,T_cr,1],...,[V_cr,k,T_cr,k],...,[V_cr,n,T_cr,n]}，将故障后的暂态电压响应曲线与电压额定值水平线间包围的区域划分为多个子区域，并对不同压升水平的子区域赋予不同的权重系数；

考虑单一故障j，定义节点i的局部暂态压升严重性指标为

其中，μ_k为电压值位于区间(V_cr,k,V_cr,k+1)内时赋予的权重系数；t_k和t_k′分别为电压升高过程中高于和恢复过程中低于门槛值V_cr,k的时刻；V_e为电压的额定值；

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义节点i的局部暂态压升严重性指标为

所述μ_k依据电压安全运行的要求进行整定，满足节点i的局部暂态电压临界安全时Λ_i,j＝1；所述局部暂态电压合格性指标与局部暂态压升严重性指标存在如下关系：

4.根据权利要求2所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(5)中，所述全局暂态电压安全性指标包括全局暂态电压合格性指标，其构建方法如下：

考虑多节点的影响，定义故障j下N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压合格性指标为

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压合格性指标为J_s＝min{J_i|i＝1,2,...,N}。

5.根据权利要求3所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(5)中，所述全局暂态电压安全性指标还包括全局暂态压升严重性指标，其构建方法如下：

考虑多节点的影响，定义故障j下N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升严重性指标为

其中，λ_i为节点i的权重系数，且满足

考虑包含M个典型故障的故障集Ω＝{j|j＝1,2,…M}，定义N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升严重性指标为

6.根据权利要求3所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(6)中，计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压合格性指标的数值，根据计算结果判断各节点局部暂态电压是否安全，具体包括如下内容：

(6.1)根据单一故障j下待评估高比例新能源送端电网的时域仿真得到的节点i的电压响应曲线，计算得局部暂态电压合格性指标J_i,j为1时，则认为此时节点i的局部暂态电压是安全的，J_i,j为0时，是不安全的；

(6.2)综合考虑故障集Ω下节点i的时域仿真结果，计算得局部暂态电压合格性指标J_i的值表征发生故障集中任一故障后，节点i局部暂态电压满足安全运行要求的概率。

7.根据权利要求3所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(6)中，计算待评估高比例新能源送端电网的局部暂态压升严重性指标的数值，根据计算结果评估各节点局部暂态压升的严重性程度，具体包括如下内容：

(6.3)根据单一故障j下待评估高比例新能源送端电网的时域仿真得到的节点i的电压响应曲线，计算得局部暂态压升严重性指标Λ_i,j的值小于等于1时，则认为此时节点i的局部暂态电压是安全的，Λ_i,j的值大于1时，是不安全的；所述Λ_i,j的数值越大，节点i的局部暂态压升越严重；

(6.4)综合考虑故障集Ω下节点i的时域仿真结果，计算得局部暂态压升严重性指标Λ_i的数值，所述Λ_i的数值越大，节点i的局部暂态压升越严重，根据Λ_i的数值确定暂态电压薄弱节点。

8.根据权利要求4所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(7)中，计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断全局暂态电压是否安全，具体包括如下内容：

(7.1)综合考虑单一故障j下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s,j的值为1时，则认为此时N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压是安全的，J_s,j的值为0时，是不安全的；

(7.2)综合考虑故障集Ω下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态电压合格性指标J_s的值表征发生故障集中任一故障后，N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压能够满足安全运行要求的概率。

9.根据权利要求5所述的适用于高比例新能源送端电网的暂态电压安全性评估方法，其特征在于，步骤(7)中，计算待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标的数值，根据计算结果判断全局暂态压升的严重性程度，具体包括如下内容：

(7.3)综合考虑单一故障j下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s,j，所述Λ_s,j的数值越大，N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升越严重；

(7.4)综合考虑故障集Ω下N个节点的时域仿真结果，计算得全局暂态压升严重性指标Λ_s，所述Λ_s的数值越大，N节点待评估高比例新能源送端电网的全局暂态压升越严重，根据Λ_s的数值确定暂态电压薄弱区域。

10.一种使用如权利要求1-9任一所述暂态电压安全性评估方法的暂态电压安全性评估系统，其特征在于：包括数据库、故障时域仿真系统、局部暂态电压安全性评估模块和全局暂态电压安全性评估模块；所述数据库和故障时域仿真系统连接，所述故障时域仿真系统分别和局部暂态电压安全性评估模块、全局暂态电压安全性评估模块连接；

所述数据库存储有待评估高比例新能源送端电网的参数数据；

所述故障时域仿真系统基于所述参数数据构建得到，用于待评估高比例新能源送端电网在各故障下的时域仿真分析，获得各故障下各新能源节点的电压响应曲线；

所述局部暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对单个节点的局部暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的局部暂态电压安全性评估；

所述全局暂态电压安全性评估模块基于多二元表构建针对待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性指标，用于待评估高比例新能源送端电网的全局暂态电压安全性评估。

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