交直流电力信息物理系统连锁故障演化模型及风险评估

摘要

为了更准确地对交直流电力信息物理系统(CPPS)连锁故障进行仿真,提出考虑多时间尺度和控制措施时间特性的交直流CPPS连锁故障演化模型。首先,建立3种时间尺度过程下的模型,短时间尺度过程考虑直流换相失败引起的直流闭锁、暂态稳定判断及控制、交流线路严重过载、信息传输;长时间尺度过程考虑一般过载及其控制、重载线路跳闸;极长时间尺度过程考虑负荷波动。然后,考虑信息节点失效等因素选取初始故障集,若交流线路故障开断,判断直流线路是否换相失败引起直流闭锁;若直流线路故障闭锁,判断交流线路是否发生严重过载;若信息失效,判断线路状态信息是否上传;若应对一般过载,考虑控制措施的时间特性,制定交直流控制协调方案。最后,评估事故链风险。分别对线路开断信息上传失效、过载信息上传失效以及信息节点失效3种场景进行算例分析,并分析不同信息失效原因对事故链的影响,验证了基于多时间尺度的交直流CPPS连锁故障模型的有效性。