基于潮流转移相似性的连锁故障高危环节辨识

辨识连锁故障的起源和核心传播路径是阻断和预警电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)连锁故障快速发展的关键。信息物理的耦合使得故障跨域传播的概率和故障危害放大的风险增加,但潮流大规模不均衡的转移仍是连锁故障快速发展的内在驱动力。该文提出一种基于潮流转移相似性的连锁故障高危环节识别方法。首先,构建CPPS的故障跨域传播模型模拟连锁故障中的潮流重分配与优化调度过程;其次,揭示从故障源发到级联跨域传播,直至系统解列过程中普遍存在潮流转移相似性,提出直接和间接潮流转移相似性的概念及计算方法;由此量化源发故障触发连锁跳闸的风险以及继发故障的潮流转移的危险后果,进而全面辨识连锁故障中高危环节;最后,以IEEE 118节点CPPS和中国某省实际CPPS为例仿真验证。仿真结果表明,所提方法能够有效识别连锁故障起源和发展中的高危环节。在源发故障阶段,高危组合故障更容易诱发连锁故障并导致大停电事故。在继发故障阶段,保护高危输电线路可有效地降低连锁故障的规模和事故损失。