天津大学侯恺获国家专利权
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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119515070B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411582444.0,技术领域涉及:G06Q10/0635;该发明授权一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法是由侯恺;曲嘉伟;贾宏杰;赵瑞锋;朱乐为;刘泽宇设计研发完成,并于2024-11-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法,属于输电网故障评估技术领域,包括:连锁故障优化域生成模块,用以基于历史数据构建连锁故障风险评估模型,并生成优化域;脱网判定模块,用以基于当前运行状态判断输电网内所有的发电机的在网状态;连锁故障推演模块,用以判定单一故障导致的连锁线路故障,并基于当前拓扑状态更新优化域;连锁故障评估模块,用以基于所有潜在的可再生能源场景,构建运行空间到优化域的映射,实现快速连锁故障评估。本发明采用上述的一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法,能够有效评估大规模场景对连锁故障的影响,可以显著提升连锁故障评估的速度与效率。
本发明授权一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于优化域的输电网连锁故障风险评估方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过获取历史输电网络的运行状态变量,构建相应的连锁故障分析模型;S1中,连锁故障分析模型具体为: ; ; ; ; ;其中:为目标函数的最优解;是负荷损失的成本向量;是负荷损失值;代表节点导纳矩阵;表示相位角;和分别代表发电机出力和负荷需求;表示支路i和j的功率流;和分别为支路功率上下限;是发电机的出力上限;S2、预先建立优化域,将所有可能的运行场景通过线性空间映射到相应的优化域中的点;S2中,优化域的表达式为: ;其中:为组成优化域的若干区域,E为单位矩阵;为负荷损失的成本向量对应的非基变量;为负荷损失的成本向量对应的基变量;B,N分别为基对应项与非基对应项,diag(D,E)表示以D,E为对角元素的对角矩阵;S3、建立基于概率的发电机脱网模型,感知发电机的运行状态,对发电机组是否应脱网进行动态判定;S4、感知电网拓扑结构;S4中,预先设定电流阈值,当支路功率流超过阈值时,保护装置将跳闸并断开线路,确定连锁故障推演模型: ;其中:表示支路的故障概率,表示支路上的保护装置被激活的阈值;在级联故障过程中,每次仅允许一个分支跳闸,当至少两个支路同时出现过载情况时,依次选择过载程度最严重的分支进行跳闸处理;当故障导致线路产生连锁跳闸的时候,会改变输电网络的拓扑结构,进而改变节点导纳矩阵,因此,S1中连锁故障分析模型中的被修改为:,其中:为拓扑变化矩阵;对应的优化域被更新为: ;S5、将连锁故障分析模型通过矩阵表示法进行紧凑的公式化,得到连锁故障评估模型;S5中的连锁故障评估模型的表达式为: ;S6、将S5中的连锁故障评估模型基于S3和S4进行进一步修正;S6中,若基于S3和S4判定注入功率和网络拓扑发生改变,则连锁故障评估模型被修正为: ;其中:和分别为发电机出力波动向量以及负荷波动向量;根据线性规划理论,连锁故障评估模型被表达为以下基B与非基N的形式: ;S7、进行优化域划分及运行状态匹配;S7中,任何与波动所对应的运行状态即对应于优化域RA中的一个优化点,具有相同运行特性的优化点共同构成优化域中的一个子集,由基对应项B与非基对应项N确定;对于任意的运行状态和,优化域与运行状态之间的匹配关系通过以下公式确定: ; ;S8、通过基对应项来获得连锁故障评估模型的最优解。
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