1.课题来源与背景： 本课题来源于黑龙江省普通高等学校骨干教师创新能力资助计划，项目编号1152G003，属于电气工程学科，应用基础类研究。依托单位为东北石油大学。 电力系统是一个有许多组件组成的相互间具有复杂作用的系统。随着全球经济的不断发展，电网的大规模互联成为全世界范围内电力系统发展的必然趋势，发生电力系统连锁事故，其规模和造成的损失可能大幅度增加。由于某一个元件崩溃而导致连锁性崩溃，甚至导致大停电的例子屡见不鲜。近几年一系列大停电事故均表明，电力系统发生大停电的主要原因是由于电力系统的连锁性故障所引起的。因此，对电力系统连锁故障的分析进而进行防御解决是减少或避免电力系统大停电的有效措施。 2.技术原理及性能指标： 技术原理： （1）建立系统的数学模型，进行首故障选择，也就是从众多的线路中挑选能引起连锁故障的线路进行研究。提出了首故障搜索的三步骤法，即第一步确定系统的关键输电断面；第二步基于相隔中心性模型的首故障支路选择；第三步确定系统的特殊关键支路。 （2）基于PQ分解法求出系统的基态潮流，逐一选择首故障支路开断，采用PQ分解法和补偿法相结合，逐一计算每一条支路开断后，潮流在剩余支路中的分配情况，即计算系统的开断潮流，对各个支路的开断潮流与继电保护的整定潮流相对比，如果大于整定潮流，则此支路被开断，重新进行开断计算，如果所有的支路开断潮流均小于整定值，则计算结束，对所有的开断线路进行输出，输出时对连锁故障的开断顺序也同时进行顺序输出，如果有一条线路开断引起两条以上支路同时过载的情形，选择一条支路进行开断； （3）根据故障树的基础理论，形成开断路径故障树。故障树的最顶层为整个系统失稳，故障树的最下层为首故障支路，中间层即是连锁故障开断路径。给出了大庆油田的某线路连锁故障的故障树。对故障树进行定量计算，包括计算连锁故障的发生概率，割集等。 性能指标： （1）研究了电网首故障的选择方法，应用范围>95%。 （2）根据开断线路路径的结果，形成开断路径故障树，对故障树进行定量计算，节能4.5%。 （3）完成了油田电网连锁故障预警系统的开发，得到了油田电网连锁故障的分析结果，符合率100%。 3.技术创造性与先进性： （1）基于地理信息系统组件，利用通用程序开发平台，Net框架主流语言C#进行可视化系统开发。 （2）应用改进的PQ分解法进行潮流计算。 （3）应用连锁故障分析技术对实际电网进行分析。 （4）应用故障树理论对实际电网连锁故障分析结果进行描述。 本课题所提出的方法能够迅速，准确地选择出极有可能出现过载的线路，最终使得所有的首故障支路被找出，最大限度地避免连锁故障的发生成为了可能。 4.技术成熟程度、适用范围及安全性： 技术成果达到国内先进水平，该项成果不仅适合应用在大庆油田电网，还适合周边地方电网及其他油田电网，能够保证电力系统的安全运行。 5.应用情况及存在的问题： 应用情况：以大庆油田电网为研究对象，结合油田电网的特点，研究了110kV和35kV等级的电力系统，给出了一种连锁故研究的确定性分析方法。用C#实现了油田电网程序的编写，完成了油田电网连锁故障预警系统的开发。包括电力系统发生故障后的潮流计算以及潮流重新分配后的数据显示功能；初始故障线路的选择与显示；初始故障线路开断分析；连锁故障自动结束条件判断与执行；故障树的形成、显示与分析，得到了大庆油田电网的连锁故障结果。该方法具有一般性，可以推广到其他电网。为加快拥有自主知识产权的设备研制等方面提供技术支持。 存在的问题：基于大庆油田电网的现状，目前只针对大庆油田电网的静态数据进行了计算分析，不能实时动态采集数据进行连锁故障分析，而且数据都为人工手动录入，因此可能造成数据的不准确。解决办法是开发与大庆油田电网的调度系统的接口，实时采集电网数据。

东北石油大学

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