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【摘 要】电力系统的连续故障是指电力系统中的某个电器元件在运行过程中损坏，导致系统中其他的一些电器元件停止运行的一系列反应。电力系统的连续故障发生的概率比较低，但是一旦发生将造成重大影响。严重的电力系统连续故障会导致整个电力网络的解列，造成大面积的突然停电，将会带来重大的经济损失。现在随着电力系统的发展，逐渐形成电力网络，电网的运行负荷越来越高，接近于饱和状态，电力系统的连续故障如果发生将会带来很严重的后果，因此对电力系统连续故障的分析研究是非常有必要的。
【关键词】电力系统；连续故障；解决方法
我国的电力发展进入了电力网路、超高电压、自动化和信息化的时代，电如今已经成为人们生活和生产必需的生活资源和生产资源，如果一旦发生电网的故障将会带来工厂的停产，人们正常生活受到干扰，并且会危及到病人的生命，将会造成重大的损失，社会影响严重，因此要在最大限度上保证电力系统的安全可靠。
一、分析电力系统连续故障的成因
引发电力系统的连续故障的原因是多种多样的，主要的事故发生因素有：自然因素、人为因素、设备缺陷、电网结构因素及混合因素等。自然因素一般是不可抗力引起的造成电网事故。人为因素是指人为故意破坏或者是人为无意造成破坏，从而引起的线路断路器的跳闸。设备缺陷是指系统中使用的元器件存在质量问题在使用中耐负荷性降低，导致电流击穿损坏，从而引起一系列的连锁反应。电网结构因素是指网架结构设计不合理，结构薄弱，系统规划不合理，系统受扰动能力差，易受到破坏。电力系统很多大的事故通常都是有多个原因共同发生引起的，而这些事件一般是连锁反应，有一个事件为起点，引发一系列的连锁反应。
二、电力系统故障的分析方法研究
电力系统连续故障发生比较频繁，并且故障出现的形式多种多样，且搜索连锁故障需要模拟保护动作 性能和安全自动装置的控制措施，因此连续故障发生的诊断和事故结果分析具有一定的困难，未解决这个问题，技术人员应用现在最先进的数据模型技术对各种可能出现的情况进行资料收集并对这些数据进行分析处理，建立各种数据模型，通过这些模型来分析电力系统连续故障发的机理和特点，并对其可能的扩展方向进行预测。
（一）故障模式搜索
故障模式搜索法主要通过解析法、随机模拟法、状态空间分析等方法对电网事故进行模拟计算，找出导致电网系统连续故障的发生模式。
解析法基于确定行的判据，如N-1判据，比较方便于理解和实现，但是对于处理连续性的参数和不确定因素的处理有一定的难度。采用启发式搜索的方式可以有效的避免该方法盲目的开断选择，通过系统的模拟计算能够快速的将导致电压失稳的故障模式寻找出来。随机模拟是建立在蒙特卡洛的概率抽样算法基础上的，只要有足够长的模拟时间，该方法可以搜索所有的故障模式。
（二） 模型分析法
模型分析法是将电力系统看做是很多的个体与个体之间相互联系，共同作用构成的一个整体。在设计的模型中分析电力系统的运行状况，和可能出现的问题，以及对系统的运行稳定性进行评估分析，从而建立系统连续故障数学模型，并在模型的基础上进行相关的运算分析。
三、基于不确定性决策理论的方法
为了能够实现电力系统连续故障的在线快速预测搜索，并且尽可能的保证搜索结果的合理性，要综合考虑事故原发性和保护动作不确定性的影响。对于故障的发生的起始点，以及可能导致故障发生的因素进行分类整理，并且针对可能引起故障蔓延的因素对线路故障历史统计概率和实际装态对故障的起始点进行分析，判断该故障是否具有扩展性。搜索过程从原发性故障的分类上，交替的潮流计算和稳定计算，并基于继电保护运行的历史数据的统计和當前的实际情况，继电保护的动作决定和排序，寻找下一个线开路，直到系统不稳定，导致连锁故障模型排序。为了避免重复采样，以确保搜索过程的快速性，与历史的统计概率时确保搜索的合理性，要与前者的条件相结合，在一定程度上这具有良好的应用前景。
（一） 事故因素分析模型
如果系统有N条输电线路，为了便于分析，只对其中一条线路分析故障，因此共有N个初始故障待选方案，定义X={x1，x2，......xN}为线路初始故障方案集。线路故障发生的因素，不仅是历史统计相关，以目前的状况也有关。为了实现在线预测各种导致线路故障因素，必须要将与内部和外部环境和系统相结合。将线路故障归结为四大类原因：自然因素、人为因素、设备缺陷和其他未知的原因，据此定义属性集U={U1，U2，......UN}其中各元素为引发线路故障的原因。
（二）初始故障的选择
由于不可能提前知道初始故障决策矩阵的每个属性值信息量，加上最大偏差决策法计算各属性对应的权重，然后把初始故障的可能性进行排序，方法如下：
假设属性权重向量W=（W1，W2，......WN），Wj≥0（0，1，2.....N），并且满足单位的约束矩阵。
四、故障分析的两个阶段
电网连续故障搜索主要考虑一系列的因果分析的时间尺度上，可以分为一系列事件运行。根据这一原则，继电保护动作特性可以根据两个阶段来考虑。
（一）第一阶段
第一阶段是初始故障阶段，根据系统实现的初始故障的在线预测，如果未发生，继电保护器的动作也要基于历史数据和目前的实际情况进行预测，在这个阶段要考虑两种继电保护动作模式，主保护拒动的后备保护动作正确，排除故障。
（二）第二阶段
第二阶段考虑的是当初始故障被分离后，剩下的系统因为为负荷潮流的转移导致相邻系统的电器元件出现负荷过载，电器元件运行开始出现不正常直至导致电网系统的大范围跳闸。一般对象为最大可能性的跳闸模式，而且保护的概率较小，安装故障线路被排除关闭来设计。而线路的排除关闭要考虑两种模式：一是线路存在保护措施，可以在一定程度上延时跳闸；二是继电保护意外触动。
电力系统的潮流总是处在变化之中，在以不同的方式运行，而潮流的不同的状态将决定在相同的情况下故障被切除后是否会发生相应的连续反应。因此，将故障形成时潮流的状态作为故障发生前状态的假定情况输入模型中，在分析时针对潮流的状况进行分析，如果在故障发生时潮流的波动比较大，则建立的模型只能针对某一种潮流的状态进行分析，无法进行全面分析，而潮流的连续故障路径需要按照提出的模型以变化后的潮流状态重新带入模型计算，输出计算结果。
参考文献：
[1] 陈惠粉，张毅威，闵勇，乔颖，鲁宗相. 集群双馈风电场的分次调压控制[J]. 电力系统自动化. 2013（04）
作者简介：
余川 1977.11、男、汉族，大学本科学历，工程师，从2000年起长期从事输配电及用电工程研究工作。
【关键词】电力系统；连续故障；解决方法
我国的电力发展进入了电力网路、超高电压、自动化和信息化的时代，电如今已经成为人们生活和生产必需的生活资源和生产资源，如果一旦发生电网的故障将会带来工厂的停产，人们正常生活受到干扰，并且会危及到病人的生命，将会造成重大的损失，社会影响严重，因此要在最大限度上保证电力系统的安全可靠。
一、分析电力系统连续故障的成因
引发电力系统的连续故障的原因是多种多样的，主要的事故发生因素有：自然因素、人为因素、设备缺陷、电网结构因素及混合因素等。自然因素一般是不可抗力引起的造成电网事故。人为因素是指人为故意破坏或者是人为无意造成破坏，从而引起的线路断路器的跳闸。设备缺陷是指系统中使用的元器件存在质量问题在使用中耐负荷性降低，导致电流击穿损坏，从而引起一系列的连锁反应。电网结构因素是指网架结构设计不合理，结构薄弱，系统规划不合理，系统受扰动能力差，易受到破坏。电力系统很多大的事故通常都是有多个原因共同发生引起的，而这些事件一般是连锁反应，有一个事件为起点，引发一系列的连锁反应。
二、电力系统故障的分析方法研究
电力系统连续故障发生比较频繁，并且故障出现的形式多种多样，且搜索连锁故障需要模拟保护动作 性能和安全自动装置的控制措施，因此连续故障发生的诊断和事故结果分析具有一定的困难，未解决这个问题，技术人员应用现在最先进的数据模型技术对各种可能出现的情况进行资料收集并对这些数据进行分析处理，建立各种数据模型，通过这些模型来分析电力系统连续故障发的机理和特点，并对其可能的扩展方向进行预测。
（一）故障模式搜索
故障模式搜索法主要通过解析法、随机模拟法、状态空间分析等方法对电网事故进行模拟计算，找出导致电网系统连续故障的发生模式。
解析法基于确定行的判据，如N-1判据，比较方便于理解和实现，但是对于处理连续性的参数和不确定因素的处理有一定的难度。采用启发式搜索的方式可以有效的避免该方法盲目的开断选择，通过系统的模拟计算能够快速的将导致电压失稳的故障模式寻找出来。随机模拟是建立在蒙特卡洛的概率抽样算法基础上的，只要有足够长的模拟时间，该方法可以搜索所有的故障模式。
（二） 模型分析法
模型分析法是将电力系统看做是很多的个体与个体之间相互联系，共同作用构成的一个整体。在设计的模型中分析电力系统的运行状况，和可能出现的问题，以及对系统的运行稳定性进行评估分析，从而建立系统连续故障数学模型，并在模型的基础上进行相关的运算分析。
三、基于不确定性决策理论的方法
为了能够实现电力系统连续故障的在线快速预测搜索，并且尽可能的保证搜索结果的合理性，要综合考虑事故原发性和保护动作不确定性的影响。对于故障的发生的起始点，以及可能导致故障发生的因素进行分类整理，并且针对可能引起故障蔓延的因素对线路故障历史统计概率和实际装态对故障的起始点进行分析，判断该故障是否具有扩展性。搜索过程从原发性故障的分类上，交替的潮流计算和稳定计算，并基于继电保护运行的历史数据的统计和當前的实际情况，继电保护的动作决定和排序，寻找下一个线开路，直到系统不稳定，导致连锁故障模型排序。为了避免重复采样，以确保搜索过程的快速性，与历史的统计概率时确保搜索的合理性，要与前者的条件相结合，在一定程度上这具有良好的应用前景。
（一） 事故因素分析模型
如果系统有N条输电线路，为了便于分析，只对其中一条线路分析故障，因此共有N个初始故障待选方案，定义X={x1，x2，......xN}为线路初始故障方案集。线路故障发生的因素，不仅是历史统计相关，以目前的状况也有关。为了实现在线预测各种导致线路故障因素，必须要将与内部和外部环境和系统相结合。将线路故障归结为四大类原因：自然因素、人为因素、设备缺陷和其他未知的原因，据此定义属性集U={U1，U2，......UN}其中各元素为引发线路故障的原因。
（二）初始故障的选择
由于不可能提前知道初始故障决策矩阵的每个属性值信息量，加上最大偏差决策法计算各属性对应的权重，然后把初始故障的可能性进行排序，方法如下：
假设属性权重向量W=（W1，W2，......WN），Wj≥0（0，1，2.....N），并且满足单位的约束矩阵。
四、故障分析的两个阶段
电网连续故障搜索主要考虑一系列的因果分析的时间尺度上，可以分为一系列事件运行。根据这一原则，继电保护动作特性可以根据两个阶段来考虑。
（一）第一阶段
第一阶段是初始故障阶段，根据系统实现的初始故障的在线预测，如果未发生，继电保护器的动作也要基于历史数据和目前的实际情况进行预测，在这个阶段要考虑两种继电保护动作模式，主保护拒动的后备保护动作正确，排除故障。
（二）第二阶段
第二阶段考虑的是当初始故障被分离后，剩下的系统因为为负荷潮流的转移导致相邻系统的电器元件出现负荷过载，电器元件运行开始出现不正常直至导致电网系统的大范围跳闸。一般对象为最大可能性的跳闸模式，而且保护的概率较小，安装故障线路被排除关闭来设计。而线路的排除关闭要考虑两种模式：一是线路存在保护措施，可以在一定程度上延时跳闸；二是继电保护意外触动。
电力系统的潮流总是处在变化之中，在以不同的方式运行，而潮流的不同的状态将决定在相同的情况下故障被切除后是否会发生相应的连续反应。因此，将故障形成时潮流的状态作为故障发生前状态的假定情况输入模型中，在分析时针对潮流的状况进行分析，如果在故障发生时潮流的波动比较大，则建立的模型只能针对某一种潮流的状态进行分析，无法进行全面分析，而潮流的连续故障路径需要按照提出的模型以变化后的潮流状态重新带入模型计算，输出计算结果。
参考文献：
[1] 陈惠粉，张毅威，闵勇，乔颖，鲁宗相. 集群双馈风电场的分次调压控制[J]. 电力系统自动化. 2013（04）
作者简介：
余川 1977.11、男、汉族，大学本科学历，工程师，从2000年起长期从事输配电及用电工程研究工作。