一种提升电力系统韧性的新型主动防御策略

韧性描述了电力系统抵抗并从极端事件中快速恢复的能力,采取主动防御的调度策略可有效提高系统韧性,然而传统模型求解速度慢、无法在线应用,且调度过程中易产生不必要的切负荷,因此基于滚动优化思路提出了一种新的主动防御调度策略,在提升韧性的同时降低了求解时间并且扩大了安全裕度。首先,将极端事件下系统状态的不确定性转移建模成马尔可夫状态转移模型;其次,基于马尔可夫决策过程建立了考虑过载风险的主动防御模型,采用滚动优化的思想对其进行求解;最后,采用基于马尔可夫蒙特卡洛的韧性评估方法在IEEE24节点模型上验证了上述方法的有效性,结果表明该方法比传统模型缩短了76%的求解时间、降低了15.6%的失负荷。

电力系统韧性评估与提升研究综述

随着极端天气(如飓风、地震和洪水)和人为攻击(网络、物理攻击)发生频率的不断提高,对电力系统安全稳定运行造成了严重影响,长时间停电和基础电气设施损坏的概率显著增加。为减小停电事故所带来的经济损失与社会影响,构建具备抵御力、适应力、恢复力的高韧性电力系统,无疑有着重要的理论价值与现实意义。针对此,首先,概述了电力系统韧性的基本概念和主要特征,比较了其与可靠性、安全性、鲁棒性之间的差异。其次,建立了从灾害建模到系统响应的韧性评估框架,依据静态评估和动态评估将韧性指标进行了分类,并进一步梳理了电力系统韧性评估指标体系。另外,从故障预防、故障响应、故障恢复3个方面出发,探讨了提升电力系统韧性的关键技术。最后,对电力系统韧性研究领域的未来发展方向进行了展望。

分布式发电技术在电力系统中的应用分析

面对世界上日益严峻的能源和环境问题,传统的集中式能源供应方式受到了严峻的挑战,特别是如何保证能源的可靠供应和环境的可持续发展。因此,充分发挥其高效、清洁的特性,对其进行开发与推广,是一条重要的途径,其迫切性不言而喻。本文通过对我国分布式发电技术的现状、面临的挑战与对策进行全面的剖析,通过对其经济、环保等方面的综合评价,并结合政策支撑和市场激励等方面的研究,为推动我国的能源转型与可持续发展做出贡献。

极端灾害下的电力系统预防-紧急协调调度

针对极端灾害提出了考虑线路故障概率的电力系统预防-紧急协调调度方法。以预防阶段和紧急阶段综合失负荷成本最小化为目标,建立考虑线路故障率的电力系统防御-攻击-防御3层优化调度模型。其中,预防阶段的发电机出力调整、网络拓扑切换和负荷减载以及紧急阶段的发电机再调度、紧急负荷切除被建立为防御资源,线路故障率被纳入攻击资源的建模中。采用列与约束生成算法对该模型进行求解,将3层模型转化为双层混合整数线性规划问题,通过IEEE-RTS-24节点系统进行算例仿真验证了所提方法的有效性,结果表明:在预防阶段采取调度措施作为主要防御手段能够有效降低负荷损失;在预防-紧急协调决策优化过程中考虑线路故障率能够有效降低预防成本,提升预防效果。

考虑次生故障差异化影响下韧性主动提升的输电系统网架重构策略

近年来,我国能源电力加速转型,极端自然灾害频发,国际形势不稳定,使得常规安全风险与非常规安全风险交织,大停电风险有增加的趋势。稳健可靠的网架重构方案对防止恢复中再次发生系统崩溃具有重要意义,针对当前研究中未有效计及恢复中次生故障的不足,该文提出一种考虑次生故障差异化影响下系统韧性主动提升的网架重构策略。首先,讨论在网架重构恢复方案中考虑次生故障影响的必要性;然后,基于分割多目标风险分析方法提出一种系统韧性指标,旨在差异化处理次生故障并突出高风险故障对恢复过程的影响;进一步建立考虑韧性主动提升的网架重构全局优化模型,以增强系统对高风险故障的抵御能力。为提高模型的求解效率,提出一种基于窗口滚动机制的求解策略,可给出兼顾快速性与稳健性的网架重构方案。最后,采用新英格兰10机39节点系统和IEEE 118节点系统验证所提出方法的有效性。

限流式UPFC特性研究综述

针对柔性输配电装置(FACTs)普遍存在的过载与抗冲击能力弱的问题,提出了"韧性电力系统"的概念,结合该概念,提出并研究了限流式UPFC"柔性"和"坚强性"两方面特性:采用PSCAD/EMTDC建模仿真的方法,验证了限流式UPFC在正常运行时与常规UPFC一样,能够实现对输电线路潮流等的柔性控制与灵活调节;在电网短路时,限流式UPFC中的限流器模块能够迅速抑制系统短路故障电流,同时可有效保护UPFC装置,使其免受短路电流的冲击而损毁。研究结果表明,限流式UPFC的特点符合韧性电力系统的特征,是实现韧性电力系统的一种新颖且功能强大的装置。