在现代大规模电力系统复杂环网整定计算中,确定最小断点集(minimum break point set, MBPS),是继电保护整定计算领域的一个核心问题。但在确定最小断点集过程中,通常会出现多组同基解的问题,故需要进一步从中找出最优的MBPS。
断点保护的整定一般不遵循与相邻线路配合的原则,存在不能完全满足动作选择性要求的固有缺陷,因此宜选取相对不重要的保护作为断点,以减少保护不正确动作对系统带来的影响。
有学者根据电网实际情况分析了影响断点选取的各方面因素,并根据专家系统和遗传算法提出一种选取断点的方法。
有学者利用复杂网络理论评估了节点的重要度,并作为选取最优MBPS的指标。
有学者综合考虑节点电气介数和线路电气介数,给出了以保护重要度为指标的最优MBPS选取方法。
有学者以阶段式方向保护间协调配合性能最佳为目标,并以此实现了最小断点集的合理选取。
其中,相关学者所提方法对保护的关键程度具有一定的辨识效果,但角度较为单一,存在一定的不足:例如仅利用复杂网络理论评估了保护在系统拓扑结构中的重要度;而有的研究只是从方向保护协调配合性能的角度对保护重要度加以评估。
鉴于上述问题,本文在诸多学者已有研究的基础上,立足于一个更为全面的视角,综合多个角度评估指标提出了一种最小断点集优选方法。
该方法首先定义了保护配合度,以反映保护所处网络拓扑位置的电气耦合程度;然后基于保护事故链模型,根据保护故障连锁的后果函数及其触发的概率并结合风险理论,得出保护风险脆弱度指标;接着利用复杂网络理论引入支路和节点电气介数得到保护结构重要度指标,该指标对保护所处网络拓扑位置的关键程度有较好的辨识效果;最后通过层次分析法确定各指标权重,从而得到保护综合重要度指标,并据此给出了一种最小断点集的优选方案。
图2 算例系统