一种交直流系统连锁故障预测方法及风险评估

随着大容量直流线路的相继投运,交直流系统连锁故障预测模型的完善日益迫切。针对目前研究缺乏交直流相互作用过程的动态特性仿真,提出一种基于多时间尺度的交直流系统连锁故障预测方法。首先将连锁故障划分为3种时间尺度过程,并根据不同的时间尺度建立相应的仿真模型。其中短时间尺度过程考虑直流换相失败、暂稳、交流线路严重过载;长时间尺度过程考虑交流线路一般过负荷和重载开断,并包含短时间尺度;极长时间尺度过程考虑负荷波动,并包含长时间尺度。其次,以IEEE_(39)节点系统为例,对使用该预测方法形成的连锁故障过程进行分析,并与其他方法形成的连锁故障过程进行对比,主要从时间尺度特性及与实际的负荷情况两方面展示了预测方法所具有的优越性。最后对事故链各阶段不同控制措施的平均故障风险和有无直流调制的预测路径风险进行分析。结果表明:不同控制措施在不同阶段存在风险差异以及将直流调制加入控制措施中可减少控制代价。

交直流电力信息物理系统连锁故障演化模型及风险评估

为了更准确地对交直流电力信息物理系统(CPPS)连锁故障进行仿真,提出考虑多时间尺度和控制措施时间特性的交直流CPPS连锁故障演化模型。首先,建立3种时间尺度过程下的模型,短时间尺度过程考虑直流换相失败引起的直流闭锁、暂态稳定判断及控制、交流线路严重过载、信息传输;长时间尺度过程考虑一般过载及其控制、重载线路跳闸;极长时间尺度过程考虑负荷波动。然后,考虑信息节点失效等因素选取初始故障集,若交流线路故障开断,判断直流线路是否换相失败引起直流闭锁;若直流线路故障闭锁,判断交流线路是否发生严重过载;若信息失效,判断线路状态信息是否上传;若应对一般过载,考虑控制措施的时间特性,制定交直流控制协调方案。最后,评估事故链风险。分别对线路开断信息上传失效、过载信息上传失效以及信息节点失效3种场景进行算例分析,并分析不同信息失效原因对事故链的影响,验证了基于多时间尺度的交直流CPPS连锁故障模型的有效性。