目前进行隐藏故障风险评估的仿真算法主要采用Monte-Carlo法与重点抽样法(Importance Sampling)。Monte-Carlo法是根据继电保护隐藏故障的概率模型以及故障切除时间的概率分布通过多次抽样仿真得到连锁故障的发生概率及综合的评价指标。其基本原理为:构造一个概率空间,在该概率空间中确定一个依赖于随机变量x(任意维)的统计量g (x),其数学期望:E (g)=∫g(x)dF (x),式中F (x)为x的分布函数。

该数学期望刚好等于所要求的值G,然后产生随机变量的简单子样X1、X2、L、XN,用其相应的统计量g(X1)、g(X2)、L、g(XN)的算术平均值作为G的近似估计

总的来说,采用抽样法可以对连锁故障的发展过程进行比较详细的模拟,但是采用Monte-Carlo法时,由于需要重复产生许多无用的样本,浪费了计算资源,采用重点抽样法虽然能够在一定程度上减少计算工作量,但是仍需要产生一定数量的无用样本,故而也存在计算资源浪费的现象,而且,虽然重点抽样法能够保证连锁故障发生的均值不变,但是其方差依赖于转换概率的选择,而如何选择转换概率以保证连锁故障发生的方差能够被合理地接受并没有统一的标准, 这在一定程度上可能会限制该方法的应用。

三、继电保护隐藏故障的监测与防范

隐藏故障具有极大隐蔽性及可能造成连锁故障的危险性,如能实现对于隐藏故障的监测与控制,就可以在保护装置执行切除动作之前做出针对此动作的判断,从而避免错误的切除对电力系统正常运行造成的影响。在此方面,目前还没有形成能够投入应用的成熟的监控系统。

在1995年,弗吉尼亚理工大学的权威专家AG Phadke和JS Thorp指出了保护装置和系统的隐藏故障是造成电网连锁故障的重要原因之一,提出了建立继电保护隐藏故障的监视与控制系统的技术方案,其基本思路如图 (1-1)所示,该方案可以应用到变电站中以控制那些具有高风险指数的保护装置。隐藏故障监测控制系统接收的信号输入与被监控保护装置所接收的信号相同, 它的输出和被监控装置的输出以一个适当的逻辑形式联系起来以监督保护的输出。当监控系统决策和保护决策不同时,跳闸不被允许。然而,此方案一直没有形成可供工业应用的成熟系统。

在国内,近年来由于工业技术水平的快速发展以及对电力系统稳定运行的更高要求,对于继电保护隐藏故障这一问题的研究也已经引起了广大学者的重视,但目前对继电保护隐藏故障的监测与控制的研究还没有取得显著成果。

总之,对继电保护隐藏故障的研究是减少电力系统连锁故障的关键所在,应加大力度对此进行更深入的研究,以保证电力系统的正常运行。

参考文献:

[1]王明俊.大电网继电自动装置的隐藏故障、脆弱性和适应性问题[J].电力自动化设备,2005(25):1-5.