输电网预想事故分析的方法及装置

摘要

本发明公开了一种输电网预想事故分析的方法及装置。该方法包括：接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。本发明将输电网事故中的配电网络拓扑变化的影响用配电网络等值进行近似，实现了在极少的计算和通信代价下获得更加准确的输电网预想事故分析结果。

权利要求

1.一种输电网预想事故分析的方法，其特征在于，所述方法包括：接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；

将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；

根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性；

所述配电网络等值模型包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接；

将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，包括：获取每个所述边界节点的当前测量电压和当前测量功率；

根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量；

获取输电网中一个待分析的预想事故，作为当前分析的预想事故；

根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果；

执行获取输电网中一个待分析的预想事故的操作，直至分析完所有待分析的预想事故。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程之前，还包括：如果当前分析的预想事故为发电机退出运行，则对该发电机以外的发电机的输出功率进行调整，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束，并根据调整后的发电机的输出功率，计算输电网中该发电机所在节点的注入功率；

如果当前分析的预想事故为线路退出运行，则根据输电网中每个节点的发电机的输出功率和负荷功率，计算该节点的注入功率；

根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，包括：根据所述配电网络等值模型、净注入功率向量和输电网中每个节点的注入功率，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量，包括：根据所述当前测量电压、等值并联导纳和等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型在所述边界节点处的等值功率向量；

根据所述当前测量功率和等值功率向量，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性，包括：根据每个预想事故下的潮流计算结果，判断在该预想事故下所述输电网中是否有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，以及是否有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界；

如果所述输电网中有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，和/或，有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界，则告警输电网运行存在越界隐患。

5.一种输电网预想事故分析的装置，其特征在于，所述装置包括：网络等值模型接收模块，用于接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；

潮流计算模块，用于将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；

运行安全性判定模块，用于根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性；

所述配电网络等值模型包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接；

所述潮流计算模块包括：

测量值获取单元，用于获取每个所述边界节点的当前测量电压和当前测量功率；

净注入功率计算单元，用于根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量；

预想事故获取单元，用于获取输电网中一个待分析的预想事故，作为当前分析的预想事故；

潮流计算单元，用于根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果；

循环单元，用于执行获取输电网中一个待分析的预想事故的操作，直至分析完所有待分析的预想事故。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述潮流计算模块还包括：注入功率计算单元，用于在根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程之前，如果当前分析的预想事故为发电机退出运行，则对该发电机以外的发电机的输出功率进行调整，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束，并根据调整后的发电机的输出功率，计算输电网中该发电机所在节点的注入功率；如果当前分析的预想事故为线路退出运行，则根据输电网中每个节点的发电机的输出功率和负荷功率，计算该节点的注入功率；

所述潮流计算单元具体用于：

根据所述配电网络等值模型、净注入功率向量和输电网中每个节点的注入功率，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述净注入功率计算单元具体用于：根据所述当前测量电压、等值并联导纳和等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型在所述边界节点处的等值功率向量；

根据所述当前测量功率和等值功率向量，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

8.根据权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，所述运行安全性判定模块具体用于：根据每个预想事故下的潮流计算结果，判断在该预想事故下所述输电网中是否有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，以及是否有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界；

如果所述输电网中有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，和/或，有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界，则告警输电网运行存在越界隐患。

说明书

输电网预想事故分析的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及电力系统运行和控制技术，尤其涉及一种输电网预想事故分析的方法及装置。

背景技术

[0002] 现有的输电网预想事故分析方法对配电网的影响只进行了非常粗略的估计：在分析中仅考虑了配电网在配电站低压母线处注入功率的影响，却忽视了配电网络拓扑变化所引起的功率转移的影响。随着信息通信技术的快速发展，配电网现已装配了越来越多的在线自动控制装置，这使得配电网络的拓扑结构在实时运行中可能发生变化，沿用现有的输电网预想事故分析方法可能造成误警。2011年美国南加州大学停电事故的一个主要原因就在于现有输电网预想事故分析程序中没有考虑配电网络在运行中可能发生的变化，从而造成了误警，最终导致了事故的严重扩大。这表明在输电网预想事故分析中考虑配电网络拓扑变化的影响已经变得非常重要。

[0003] 现有技术中，全局潮流计算方法可以准确地体现配电网络拓扑变化对输电网潮流的影响，但是计算一次全局潮流需要输电网和配电网的控制中心分别计算若干次输电和配电潮流，并进行若干次通信。对于实际电力系统，预想事故的数目通常十分巨大，而每次预想事故中都需要计算一次全局潮流，所以为完成预想事故分析，输电网和配电网的控制中心必须分别计算千余次的输电和配电潮流并进行千余次的通信。如此巨大的计算和通信代价使得该方法很难在线应用于实际电力系统的预想事故分析程序中。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供一种输电网预想事故分析的方法及装置，以在极少的通信和计算代价下获得更加准确的预想分析结果。

[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种输电网预想事故分析的方法，所述方法包括：

[0006] 接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；

[0007] 将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；

[0008] 根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。

[0009] 第二方面，本发明实施例还提供了一种输电网预想事故分析的装置，所述装置包括：

[0010] 网络等值模型接收模块，用于接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；

[0011] 潮流计算模块，用于将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；

[0012] 运行安全性判定模块，用于根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。

[0013] 本发明实施例的技术方案，通过接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型，将配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定输电网在该预想事故下的运行安全性，由于配电网络等值模型可以近似反映出配电网络拓扑变化，将输电网事故中的配电网络拓扑变化的影响用配电网络等值进行近似，实现了在极少的计算和通信代价下获得更加准确的输电网预想事故分析结果。

附图说明

[0014] 图1是本发明实施例一提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图；

[0015] 图2是本发明实施例提供的输电网预想事故分析的方法中的配电网络等值模型的示意图；

[0016] 图3是本发明实施例二提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图；

[0017] 图4是本发明实施例三提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图；

[0018] 图5是本发明实施例四提供的一种输电网预想事故分析的装置的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

[0020] 实施例一

[0021] 图1是本发明实施例一提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图，本实施例可适用于根据考虑了配电网络拓扑变化的配电网络等值模型进行输电网预想事故分析的情况，该方法可以由输电网预想事故分析的装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，一般可配置在输电网控制中心中，该方法具体包括如下步骤：

[0022] 步骤110，接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型。

[0023] 在配电网络拓扑结构发生变化时，配电网控制中心可以根据高斯消去法或者其他方法计算配电网络等值模型，将配电网中的节点及负荷等值到边界节点中，等值为并联导纳和串联导纳，并将计算得到的配电网络等值模型发送给输电网控制中心。配电网络等值模型可以近似反映出配电网络拓扑变化。

[0024] 其中，所述配电网络等值模型优选包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接。图2是本发明实施例提供的输电网预想事故分析的方法中的配电网络等值模型的示意图。如图2所示，配电网络等值模型包括边界节点B1、边界节点B2、…、边界节点Bk(k≥3)，边界节点B1通过等值并联导纳yB1接地，边界节点B2通过等值并联导纳yB2接地，边界节点Bk通过等值并联导纳yBk接地，边界节点B1和边界节点B2之间串联有等值串联导纳yB12,边界节点B1和边界节点Bk之间串联有等值串联导纳yB1k,边界节点B2和边界节点Bk之间串联有等值串联导纳yB2k。本领域技术人员可以了解，图2只是一个示例，给出的是具有至少三个边界节点的情况，除了图2中的情况外，还可以包括一个边界节点或者两个边界节点，在只有一个边界节点时，只需将配电网中的节点和负荷等值为该边界节点的并联导纳，即在配电网络等值模型中，该边界节点通过等值并联导纳接地；在有两个边界节点时，网络等值模型和图2类似，只是少一个边界节点，即两个边界节点分别通过各自的等值并联导纳接地，这两个边界节点之间通过等值串联导纳连接。其中，等值并联导纳是将配电网中边界节点的负荷进行等值得到的，等值串联导纳是将配电网中两个边界节点之间的负荷进行等值得到的。

[0025] 步骤120，将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故。

[0026] 其中，潮流计算，是电力学名词，是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角，待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。

[0027] 将配电网络拓扑结构用配电网络等值模型来近似表示，结合输电网的网络拓扑结构，对输电网的预想事故分析模型中的每个预想事故分别进行潮流计算，求取输电网中的每个节点的电压以及每个输电线路的传输功率。预想事故包括输电网中的发电机退出运行或者输电线路退出运行，对于实际的电力系统，预想事故分析模型包括至少两个预想事故。

[0028] 步骤130，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。

[0029] 根据每个预想事故下的潮流计算结果，判断输电网中的节点的运行参数以及输电线路的运行参数是否满足设定的条件。满足设定的条件时，确定输电网运行安全；不满足设定的条件时，确定输电网存在安全隐患，并给出相应的安全预警。

[0030] 其中，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性，可选包括：

[0031] 根据每个预想事故下的潮流计算结果，判断在该预想事故下所述输电网中是否有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，以及是否有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界；

[0032] 如果所述输电网中有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，和/或，有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界，则告警输电网运行存在越界隐患。

[0033] 其中，预设运行电压上界是事先给定的节点电压的运行上界，预设运行电压下界是事先给定的节点电压的运行下界，预设运行功率上界是事先给定的输电线路的传输功率的运行上界，预设运行功率下界是事先给定的输电线路的传输功率的运行下界。

[0034] 如果在一个预想事故中，输电网中存在下述情况中的至少一种：输电网中有节点电压超过预设运行电压上届或预设运行电压下界，以及有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界，则告警输电网运行存在越界隐患，否则，确定在该预想事故下，输电网潮流计算结果满足事先给定的运行界限。

[0035] 本实施例的技术方案，通过接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型，将配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定输电网在该预想事故下的运行安全性，由于配电网络等值模型可以近似反映出配电网络拓扑变化，将输电网事故中的配电网络拓扑变化的影响用配电网络等值进行近似，实现了在极少的计算和通信代价下获得更加准确的输电网预想事故分析结果。

[0036] 实施例二

[0037] 图3是本发明实施例二提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，对“将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算”进行了优化，该方法具体包括如下步骤：

[0038] 步骤310，接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型。

[0039] 其中，所述配电网络等值模型包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接。

[0040] 步骤320，获取每个所述边界节点的当前测量电压和当前测量功率。

[0041] 边界节点可以设置传感器，用于采集当前时刻该边界节点的电压和功率，采集到的电压为当前测量电压，采集到的功率为当前测量功率。配电网控制中心或者输电网控制中心在需要边界节点的当前测量电压和当前测量功率时，可以直接从传感器获取。

[0042] 步骤330，根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

[0043] 根据每个边界节点的当前测量电压、等值并联导纳和等值串联导纳，计算配电网络等值模型在边界节点处的等值功率向量，再根据每个边界节点的测量功率及等值功率向量计算得到配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

[0044] 其中，根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量，可选包括：

[0045] 根据所述当前测量电压、等值并联导纳和等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型在所述边界节点处的等值功率向量；

[0046] 根据所述当前测量功率和等值功率向量，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

[0047] 首先根据每个边界节点的当前测量电压，以及配电网络等值模型中的等值并联导纳和等值串联导纳，按照公式(1)计算由配电网络等值模型引入的每个边界节点的等值电流组成的等值电流向量：

[0048]

[0049] 其中，VB1,0、VB2,0和VBk,0分别表示边界节点B1的当前测量电压、边界节点B2的当前测量电压和边界节点Bk的当前测量电压，ID1,0表示在当前测量电压下的在所有边界节点处由上述配电网络等值模型引入的等值电流向量，该等值电流向量的维度等于边界节点的个数。

[0050] 计算得到等值电流向量后，再根据等值电流向量和每个边界节点的当前测量电压，按照公式(2)计算得到配电网络等值模型在所述边界节点处的等值功率向量：

[0051]

[0052] 其中，SD1,0表示在当前测量电压下的由上述配电网络等值模型在上述边界节点处的等值功率向量，符号conj表示将向量中的每个元素转换为其对应的共轭复数。

[0053] 根据等值功率向量和当前测量功率，按照公式(3)计算得到配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量：

[0054] SD2,0＝SD,0-SD1,0    (3)

[0055] 其中，SD2,0表示边界节点的净注入功率向量，SD,0表示由边界节点的测量功率SB1,0、SB2,0和SBk,0组成的列向量，具体形式为SD,0＝trp([SB1,0,SB2,0,…,SBk,0])，符号trp表示对一个向量进行转置运算。SB1,0表示边界节点B1的当前测量功率，SB2,0表示边界节点B2的当前测量功率，SB3,0表示边界节点B3的当前测量功率。由于净注入功率向量受电压变化的影响较小，基本为定值，后续潮流方程中可直接使用。

[0056] 步骤340，获取输电网中一个待分析的预想事故，作为当前分析的预想事故。

[0057] 可以预先将待分析的预想事故编好顺序，按照顺序对每个预想事故进行分析，即先按照待分析的预想事故的顺序，获取其中的一个待分析的预想事故，作为当前分析的预想事故。

[0058] 步骤350，根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果。

[0059] 根据配电网络等值模型和净注入功率向量，建立输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，如公式(4)：

[0060]

[0061] 其中，VT表示在当前分析的预想事故下输电网各个节点的电压所组成的列向量，VB表示在当前分析的预想事故下边界节点的电压所组成的列向量，ST表示输电网中各个节点的注入功率组成的列向量，STT表示输电网中每两个节点之间的线路功率组成的列向量，STB表示从输电网节点流向边界节点的线路功率组成的列向量，SBT表示从边界节点流向输电网节点的线路功率组成的列向量，SBB表示边界节点中每两个边界节点之间的线路功率组成的列向量，SD1表示在边界节点电压VB下的由配电网络等值模型在边界节点处的等值功率向量，ID1表示在边界节点电压VB下的在所有边界节点处由配电网络等值模型引入的等值电流向量。VB1、VB2和VBk表示当前分析的预想事故下的边界节点B1、B2和Bk的电压，它们满足关系式VB＝trp([VB1,VB2,…,VBk])。因此，上述向量STT、SBT、SBB和SD1均可写为关于VT、VB的二次函数，即电力系统分析教科书中常见的“功率方程”形式。

[0062] 求解上述的潮流方程，得到潮流计算结果，即输电网中每个节点的电压，再将输电网中每个节点的电压代入功率方程计算得到输电网中每两个节点之间的线路的传输功率。

[0063] 步骤360，判断是否分析完所有待分析的预想事故，如果否，则返回执行步骤340，如果是，则执行步骤370。

[0064] 即判断是否还有待分析的预想事故没有进行分析，如果还有待分析的预想事故没有进行分析，则返回执行步骤340。

[0065] 步骤370，根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。

[0066] 本实施例的技术方案，在上述实施例的基础上，通过根据边界节点的当前测量电压和当前测量功率计算得到随电压变化较小的净注入功率向量，根据该净注入功率向量和配电网络等值模型，建立输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，只需计算一次净注入功率向量，便可以分析得到所有预想事故下的潮流计算结果。此外，本发明实施例中的配电网络等值模型只有在配电网络拓扑结构发生变化时才需要配电网控制中心进行重新计算，而根据实际电网运行经验，24小时内配电网络拓扑结构变化次数不多于十次，因此，大多数情况下无需重新计算配电网络等值模型，相对于现有技术减少了计算量，而且减少了通信代价，预想事故分析结果更加准确，有效避免现有技术中可能出现的误警和漏警。

[0067] 在上述实施例的基础上，在根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程之前，还可选包括：

[0068] 如果当前分析的预想事故为发电机退出运行，则对该发电机以外的发电机的输出功率进行调整，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束，并根据调整后的发电机的输出功率，计算输电网中该发电机所在节点的注入功率；

[0069] 如果当前分析的预想事故为线路退出运行，则根据输电网中每个节点的发电机的输出功率和负荷功率，计算该节点的注入功率；

[0070] 根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，包括：

[0071] 根据所述配电网络等值模型、净注入功率向量和输电网中每个节点的注入功率，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程。

[0072] 判断当前分析的预想是否为发电机退出运行还是线路退出运行，如果是发电机退出运行，则按照公式(5)调整其余发电机的输出功率，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束。

[0073]

[0074] 其中，PGi表示退出运行的发电机在退出运行前的输出功率，PGj和PGj,new分别表示其余的没有退出运行的发电机在当前时刻测量的输出功率和调整后的输出功率，系数αj表示由输电网运行人员事先给定的发电机功率PGj的调整系数。

[0075] 根据调整后的发电机的输出功率以及该发电机所在节点的负荷功率，按照公式(6)计算该节点的注入功率：

[0076] ST,j＝PGj,new-LDj    (6)

[0077] 其中，ST,j表示输电网任意节点j的注入功率，LDj表示节点j的负荷功率。

[0078] 如果当前分析的预想事故为线路退出运行，则根据输电网中每个阶段的输出功率和负荷功率，按照公式(7)计算该节点的注入功率：

[0079] ST,j＝PGj-LDj    (7)

[0080] 其中，ST,j表示输电网任意节点j的注入功率，LDj表示节点j的负荷功率，j表示节点的序号。

[0081] 将净注入功率向量和输电网中每个阶段的注入功率代入潮流方程即公式(4)进行求解，计算得到输电网中各个节点的电压和边界节点的电压，即向量VT和向量VB，再将得到的输电网中各个节点的电压和边界节点的电压代入功率方程，计算得到在当前分析的预想事故下的线路的传输功率STT、SBB和SBT，输电网中各个节点的电压、边界节点的电压和线路的传输功率即潮流计算结果。在发电机退出运行时，对其余发电机的输出功率进行调整，使其满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束，从而使得预想事故分析结果更加准确。

[0082] 实施例三

[0083] 图4是本发明实施例三提供的一种输电网预想事故分析的方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上的一个优选实例，该方法具体包括如下步骤：

[0084] 步骤410，配电网控制中心根据高斯消去法计算配电网络等值模型，并将配电网络等值模型发送给输电网控制中心。

[0085] 配电网络等值模型如图2所示。所述配电网络等值模型包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接。

[0086] 步骤420，输电网控制中心将配电网控制中心发送来的配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中。

[0087] 获取边界节点的当前测量电压和当前测量功率，按照公式(1)和公式(2)计算在当前测量电压下配电网络等值模型在边界节点处的等值功率向量SD1,0，然后按照公式(3)计算边界节点的净注入功率向量。

[0088] 步骤430，假设待分析的输电网预想事故为c，输电网控制中心判断预想事故c为发电机退出运行还是线路退出运行。

[0089] 如果预想事故c是发电机退出运行，则按照公式(5)调整其余发电机的输出功率，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束；如果预想事故c是线路退出运行，则不用调整发电机的输出功率。

[0090] 步骤440，输电网控制中心基于配电网络等值模型和边界节点的净注入功率向量，建立在预想事故c下的输电网潮流方程，并求解。

[0091] 建立的在预想事故下的输电网潮流方程为(4)，在公式(4)中，向量ST中的输电网任意节点j的注入功率ST,j由公式(6)或公式(7)确定。

[0092] 可以采用牛顿－拉夫逊算法或者快速分解算法求解上述输电网潮流方程。

[0093] 步骤450，检查输电网中是否有节点电压越过事先给定的运行上界或下界，并检查是否有输电线路的传输功率越过事先给定的运行上界或下界。如果存在这样的情况，则告警此时输电网运行存在越界隐患；否则，表明在上述预想事故c下，上述输电网潮流结果满足事先给定的运行界限，系统安全。

[0094] 根据步骤440的求解，得到输电网的节点电压VT和边界节点的电压VB，通过功率方程计算上述预想事故c下的输电线路的传输功率STT、SBB和SBT，得到上述预想事故c下的输电网潮流结果。检查该输电网潮流结果中的节点电压和输电线路的传输功率。

[0095] 步骤460，检查是否已经遍历了所有待分析的预想事故，如果是，则终止分析；否则执行步骤430，按照这样的步骤对余下的预想事故进行分析计算。

[0096] 本实施例的技术方案，充分利用了配电网络等值模型可以近似反映出配电网络拓扑变化的特点，将输电网预想事故中的配电网络拓扑变化的影响用配电网络等值进行近似，只需以极少的计算和通信代价就可以获得更加准确的输电网预想事故分析结果，给出更加准确的电网安全预警，最终提高电网运行的安全性。此外，本实施例中的配电网络等值模型只有在配电网络拓扑结构发生变化时才需要进行重新计算，而根据实际电网运行经验，24小时内配电网络拓扑结构变化次数不多于十次，因此本实施例的步骤410在大多数情况下无需进行，输电网控制中心可利用之前时刻的配电网络等值模型从步骤420开始计算，在这一情况下，相比于现有的输电网预想事故分析方法，本实施例无需额外的通信代价。针对多种规模的电力系统仿真计算表明，本实施例可以有效避免现有技术中可能出现的误警和漏警。

[0097] 实施例四

[0098] 图5是本发明实施例四提供的一种输电网预想事故分析的装置的结构示意图，本实施例所述的输电网预想事故分析的装置一般可集成在输电网控制中心中，如图5所示，本实施例所述的输电网预想事故分析的装置包括：网络等值模型接收模块510、潮流计算模块520和运行安全性判定模块530。

[0099] 其中，网络等值模型接收模块510，用于接收配电网控制中心发送来的配电网络等值模型；

[0100] 潮流计算模块520，用于将所述配电网络等值模型加入到输电网的预想事故分析模型中，进行潮流计算，其中，所述预想事故分析模型包括多个预想事故；

[0101] 运行安全性判定模块530，用于根据每个预想事故下的潮流计算结果，判定所述输电网在该预想事故下的运行安全性。

[0102] 可选的，所述配电网络等值模型包括至少一个边界节点，所述边界节点为配电网和输电网相连接的节点，每个边界节点通过等值并联导纳接地，若边界节点不少于两个，则每两个边界节点之间通过等值串联导纳连接。

[0103] 可选的，所述潮流计算模块包括：

[0104] 测量值获取单元，用于获取每个所述边界节点的当前测量电压和当前测量功率；

[0105] 净注入功率计算单元，用于根据所述当前测量电压、当前测量功率、等值并联导纳以及等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量；

[0106] 预想事故获取单元，用于获取输电网中一个待分析的预想事故，作为当前分析的预想事故；

[0107] 潮流计算单元，用于根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果；

[0108] 循环单元，用于执行获取输电网中一个待分析的预想事故的操作，直至分析完所有待分析的预想事故。

[0109] 可选的，所述潮流计算模块还包括：

[0110] 注入功率计算单元，用于在根据所述配电网络等值模型和净注入功率向量，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程之前，如果当前分析的预想事故为发电机退出运行，则对该发电机以外的发电机的输出功率进行调整，以满足预想事故分析中电力系统功率平衡约束，并根据调整后的发电机的输出功率，计算输电网中该发电机所在节点的注入功率；如果当前分析的预想事故为线路退出运行，则根据输电网中每个节点的发电机的输出功率和负荷功率，计算该节点的注入功率；

[0111] 所述潮流计算单元具体用于：

[0112] 根据所述配电网络等值模型、净注入功率向量和输电网中每个节点的注入功率，建立所述输电网在当前分析的预想事故下的潮流方程，并求解，得到潮流计算结果。

[0113] 可选的，所述净注入功率计算单元具体用于：

[0114] 根据所述当前测量电压、等值并联导纳和等值串联导纳，计算所述配电网络等值模型在所述边界节点处的等值功率向量；

[0115] 根据所述当前测量功率和等值功率向量，计算所述配电网络等值模型中的边界节点的净注入功率向量。

[0116] 可选的，所述运行安全性判定模块具体用于：

[0117] 根据每个预想事故下的潮流计算结果，判断在该预想事故下所述输电网中是否有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，以及是否有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界；

[0118] 如果所述输电网中有节点电压超过预设运行电压上界或预设运行电压下界，和/或，有输电线路的传输功率超过预设运行功率上界或预设运行功率下界，则告警输电网运行存在越界隐患。

[0119] 上述输电网预想事故分析的装置可执行本发明任意实施例所提供的输电网预想事故分析的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的输电网预想事故分析的方法。

[0120] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。