14、电力系统级联故障保护方案的数值模拟与分析

电力系统级联故障保护方案的数值模拟与分析

1. 引言

在电力系统运行中，级联故障可能导致大面积停电，严重影响社会生产和生活。为了有效预防级联故障，本文对两种保护方案（NPS和RPS）进行了数值模拟和比较，旨在验证它们在不同电力系统中的有效性和性能。

2. 数值模拟流程

在IEEE测试系统上对NPS和RPS两种保护方案进行验证和比较。模拟流程如下：
- 初始步骤：在选定的分支上添加扰动，初始级联步骤k = 0。
- 功率流计算：通过求解直流功率流方程计算每个分支的功率流。
- 过载分支处理：当过载分支的定时器耗尽预设时间时，该分支将被跳闸。
- 保护方案启动：当级联过程到达指定步骤（NPS为k = m，RPS为k = m - 1和k = m）时，启动相应的保护方案以防止电网进一步级联停电。

下面是模拟流程的mermaid流程图：

graph TD;
    A[添加扰动，k = 0] --> B[计算功率流];
    B --> C{分支过载?};
    C -- 是 --> D[分支跳闸];
    C -- 否 --> E{到达指定步骤?};
    D --> E;
    E -- 是 --> F[启动保护方案];
    E -- 否 --> B;

3. 参数设置

为了确保模拟的准确性和一致性，对NPS和RPS的参数进行了详细设置：
- 权重向量W：设置W = (1, 1, …, 1)T，以确保在保护方案中所有