PDF《关于电力系统相继故障研究的评述》

3 相继故障 相继故障是指前一故障后, 系统状态尚未调整 到足够健康的情况下, 又遭受新扰动的故障场景. 1.

4 连锁故障 连锁故障是指前后故障之间有相当明确的因果 关系, 前一故障改变了系统状态, 从而触发下一个故 障.例如: ①潮流转移引起其他支路因新的过载而 连锁开断, 一连串的连锁开断甚至影响到系统的同 步稳定性、 电压稳定性或频率稳定性;

②继电保护及 系统保护由于硬件或软件的缺陷, 或人为因素而误 动, 或断路器机械误动;

③保护装置或断路器的拒动 使故障只能靠后备保护切除, 不但加长了故障存在 的时间, 还可能扩大停电范围. 显然, 连锁故障只是相继故障中的一部分.目 前对两者概念的混淆不利于研究的深入, 建议仅在 需要强调前后故障之间的因果关系时使用 连锁故 障 的术语, 否则应该称为 相继故障 .

2 相继故障的场景 2.

1 相继故障的准静态仿真与动态仿真 如要考虑系统在前一故障后尚未过渡到新的平 衡态时就发生新故障, 则需要用定量的时序{ ( 故障 1, 时间1 ) ;

( 故障2, 时间2) ;

…;

( 故障n, 时间n) } 表示故障模式, 并必须用同一次暂态仿真来反 映. 由于间隔时间上的不确定性与计算量太大, 预防性 研究并不总是可行, 但可用来复现特定场景或研究 稳定机理. 目前, 关于连锁故障的研究都忽略了系统的动 态过程, 假设系统可以平稳过渡到新的平衡态.其 模式可用定性 的时序故障模式描述为{故障1;

故障2;

…;

故障n} , 各故障之间可能有直接因果关系, 也可能来自相同的致障源, 或者完全独立. 在此情况下, 可以将相继开断过程解耦为若干 次单故障的开断, 递归式地通过准静态的潮流计算 实现仿真.针对每个新平衡态, 检查是否存在静态 违约或由于变压器抽头动作而引起电压不稳定. 如何将相继故障的研究从静态安全分析范畴拓 展到动态范畴值得讨论, 例如校核新平衡态的动态 稳定性或进一步考虑暂态过程的稳定性. ―

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2 0

1 3,

3 7 (

1 9 ) 2.

2 连锁故障是相继故障的特例 显然, 连锁故障是相继故障的重要特例.可以 用故障树来描述系统处于某一状态( 节点) 时由于某 故障( 树枝) 而演化到后一状态, 这棵树从根节点到 某个叶节点的途径代表一个事故链.利用后续故障 与前发故障的相关性, 可以大大缩小连锁故障的搜 索范围;

讨论连锁故障的后果时, 除了其 直接损失 外, 还要考虑对后续故障概率的影响. 连锁故障的分析方法包括复杂性理论、 人工智 能及潮流/稳定分析.复杂系统模型将电力系统看 作包含大量个体及个体间相互作用的模型, 通过其 自组织临界特性的分析, 判断 连锁故障的可能性. 复杂网络模型研究简化的电网拓扑模型对扰动的承 受能力以及连锁故障的发生可能性.人工智能包括 各种启发式方法及人工神经网络方法.潮流/稳定 分析还可分为确定性及不确定性方法. 2.

3 独立的相继故障 伦敦 大停电[ 3] 、 巴西大停电[

1 6 ] 等大停电灾难中, 都有独立故障或弱相关的 故障推波助澜[

1 7 -

1 8] . 保护装置与断路器的隐性故障包括误动与拒动, 虽 然其概率较小, 但后果往往很严重.文献[

1 9 -

2 0 ] 建 立了 线路保护隐性故障的启发式概率模型. 文献[