基于多种指标优化的连锁故障预防策略研究*邓慧琼陈心耘†张晓飞郑玉燚郑荣进(福建工程学院电子电气与物理学院,350118,福建福州)摘要为了预防连锁故障的发生,兼顾电网运行时的安全裕度和电压稳定情况,将电网当前运行与临界状态的节点注入功率之间的差值转化为安全裕度指标;分别将衡量电网整体和某节点电压稳定的雅可比矩阵最小特征值指标和电压稳定的L指标相结合,给出了电压稳定的综合指标;结合电网实际情况给出了各种约束条件,由此确定了完整的预防连锁故障模型;提出了监控优化过程中电网切除初始故障后的剩余支路所受潮流转移的影响程度是否在降低,从侧面证明了文中提出的预防连锁故障模型能够达到预防连锁故障的目的;通过对IEEE39节点系统进行算例仿真,验证了所构建的预防连锁故障模型的可行性和有效性.关键词连锁故障;安全裕度指标;电压稳定综合指标;预防模型中图分类号TM712DOI:10.12202/j.0476-0301.20213110引言近年来,虽然国内外发生电力事故的概率在减小,但是一旦发生,往往带来严重后果[1].连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一[2].连锁故障通常是由于电网系统中某条线路故障切除后,短时间内线路的潮流出现急剧变化,发生线路过载,使得电网的运行状态进一步恶化[3−4],造成大规模停电事件发生.针对电网连锁故障的研究较多:文献[5]提出基于卷积神经网络模型并开发了一种基于梯度下降的预防控制方法,以提高电网临界状态下的阻尼和稳定;文献[6]从多角度多层面出发,提出多个评价指标,以便能够辨识当台风灾害来临时电网的脆弱线路,同时提高电网运行的可靠性;文献[7]在交直流混联电网中运用曾经发生的故障事件作为特征事件,进行溯源分析和超前预测.有学者针对电网的协调控制分别建立了连锁故障全过程防御和二层优化模型,此模型相较传统的协调控制模型优越,兼顾经济效益和运行风险控制,将运行风险最小化[8−10];基于蒙特卡罗方法对连锁故障事件进行风险评估,建立了多种风险评估指标,以准确衡量停电风险,并能为发生连锁故障跳闸提供预防手段和相应的控制策略[11−12].已有研究中,有的只注重单一的风险评估,或只是寻找评估电网中的脆弱节点,所建立的预防模型相对简单,没有考虑到电网实际运行中所发生事故的因素往往不止一个方面;有的只是将预防和紧急控制相结合为协调控制[13],这样的协调控制在仿真计算中计算量很大,无法在实际操作中迅速帮助电网调度人员找出故障所在,并提供合理的控制...