基于负荷介数的配电网电气连通性检测试验研究

在10 kV以上的高压配电网电气连通性检测中,负荷介数有较好的指标意义,并且介入性较小。通过运算高压配电网内各节点的加权介数与节点结构关键度,获得各节点的负荷介数,依据各节点负荷介数辨识出配电网内的关键节点;通过对配电网网络拓扑图的描述数据结构实施更改,设计针对拓扑图的连通性算法,采用此算法检测负荷介数,辨识出高压配电网内关键节点的电气连通性。试验研究结果表明,该方法可辨识出高压配电网内关键节点,且辨识结果准确可靠,能够针对辨识出的关键节点实施连通性检测,且具有较高的检测速度与精度,检测性能优越。

计及灵敏度因子的加权电气介数在电网脆弱性线路识别中的应用

基于复杂网络理论,通过引入"发电机-负荷"节点对之间的灵敏度因子,重新定义了计及灵敏度因子的加权电气介数,用于电网的脆弱性线路识别。通过修正发电机、负荷节点在加权电气介数计算过程中的权重值来强化"发电机-负荷"节点对之间的潮流指向性。以IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统作为测试算例,求解各线路的加权电气介数值并以此对脆弱线路进行排序,对排序靠前的脆弱线路分别进行N-1小干扰稳定性校验和静态攻击稳定性校验,校验结果验证了所提方法的正确性。

基于介数加权模型的网络防御资源优化分配方法

网络防御资源的优化配置是长期困扰防御方的难题。本文提出了刻画网络单元脆弱性的幂函数模型,提出了描述网络风险的介数加权模型。基于网络风险最小原则给出了网络防御资源的优化分配方法。该方法对网络防御资源分配具有十分重要的价值。

基于负荷介数和电气欧拉距离的电网关键环节辨识

为有效辨识电网关键环节,预防连锁故障,本文提出负荷介数和电气欧拉距离作为关键节点和线路的辨识依据。首先考虑电网中节点和线路的差异性提出负荷介数;然后结合线路介数和最大传输功率提出电气欧拉距离。该方法考虑线节点全局重要度、线路加权介数、线路度平均值以及最大传输功率对电网潮流分布的影响,将电网作为有向加权网络处理,计及电网节点度分布的差异性和线路功率传输约束,符合电力系统实际应用。通过IEEE 39节点系统的仿真计算和已有方法的对比,验证了本文所提方法的有效性。

基于负荷介数和电气欧拉距离的电网关键环节辨识研究

电网关键环节是指能够影响电网工作的一些特殊节点、工作环节,现代输配电网建设强调工作的连通性,对电网关键环节的辨识也因此越发必要。基于此,本文以负荷介数和电气欧拉距离作为分析重点,探寻电网关键环节辨识的方式,分别论述基于复杂网络理论的负荷介数计算、基于图论的电气欧拉距离计算,最后给出电力系统关键环节的辨识流程和模拟过程,为实际工作提供参考。

基于潮流冲击熵的加权拓扑模型在电网脆弱性辨识中的应用

电网脆弱性不仅与电网的拓扑结构有关,还与电网的电气特征紧密相连。为了辨识出电网的脆弱环节,基于支路开断的潮流冲击熵,提出了一种电网脆弱性辨识的新方法。定义了支路和节点脆弱强度指标,建立了基于潮流冲击熵的加权拓扑模型,由此得出了线路和节点的加权介数指标,结合脆弱强度和介数指标,提出了综合脆弱度指标,该指标综合考虑了电网拓扑结构与电气特征的影响,且加权介数的引入能够对电网脆弱性进行辨识起到放大的作用。由算例结果可以发现,文中定义的综合脆弱度指标能够有效克服从单一角度对电网进行脆弱度评估,提高了辨识的准确度与精度,说明了该脆弱性辨识方法的有效性与合理性。

考虑运行方式的电网关键线路辨识

寻找电力系统的关键线路并加以控制可预防连锁故障的发生,因此需要一种切实可行并符合实际的关键线路评估指标。首先利用直流潮流功率传输分布因子改进线路介数,并用以评估线路的结构脆弱度;然后结合线路的运行状态,提出线路的综合脆弱度评估指标,线路的脆弱度不仅与结构脆弱度有关,而且还会受状态脆弱度的影响;最后通过仿真分析验证了利用综合脆弱度指标识别出的IEEE14节点系统的关键线路开断对系统的影响普遍较大,并证实了该方法的正确性和有效性。

小世界网络下电网连锁故障预测

电网连锁故障可能导致大规模停电等严重后果,小世界网络是复杂网络理论中重要网络模型之一。该文首先提出了基于小世界网络构建合理的拓扑模型,建立预测连锁故障优先级的方法。其次,构造了建立在物理特性、电气参数、功率损耗等因素基础上的加权电气介数,结合完整的支路静态能量函数模型,建立了映射潮流变化的能量指标。再次,提出了反映电网发生故障后小世界网络模型的状态和结构变化的综合性裕度指标预测连锁故障。最后,将该算法在IEEE-57母线系统中进行算例分析,仿真结果表明所提预测方法能够快速、准确地搜索出较严重的连锁故障模式集,验证了该方法的合理性、有效性。

含大规模风电并网电力系统的关键线路综合辨识

风电的并网会给电力系统的稳定性带来影响,也会影响电力系统中关键线路的辨识。针对风电出力的不确定性,采用风电出力误差概率分布离散化的方法进行多场景的构建,充分考虑风电的接入对电力系统的影响。线路的过载是引发电力系统线路故障的重要原因,以线路负载率作为研究对象对潮流熵进行改进。在此基础上结合线路潮流介数,提出综合潮流指标对线路的重要程度进行排序,从而辨识出电力系统的关键线路。最后对IEEE39节点系统的关键线路辨识进行仿真计算,验证了所提方法的有效性及合理性。

顾及供需关系的供水管网管段脆弱性评价

为了更精细地分析供水管网可靠性,考虑需求节点与水源的供需依赖关系,提出基于加权边介数的管段脆弱性评价方法。首先使用需求节点的需求占比和水源的供应占比,确定节点和水源之间K最短路径的总重要性权值,然后根据这些路径的阻力对重要性权值进行分配。对途经某条管段的全部K最短路径的重要性权值进行求和后,即得到该管段的加权边介数,用来评价其脆弱性。使用加权边介数、经典边介数、欠缺供应量比和水龄增长比4种指标,对不同类型的两个供水管网进行评价和对比分析,结果表明,加权边介数比经典边介数能更好地筛选出脆弱管段。针对两个供水管网的蓄意攻击模拟显示,相比经典边介数,使用加权边介数作为攻击策略能使管网更快失效,表明后者具有更高敏感度。基于加权边介数的管网优化实验进一步验证了该指标对提高管网可靠性的指导作用。

一种定值在线校核顺序的优化方法

电力系统运行方式变化时,保护定值可能不适应当前的运行方式,需要校核部分保护的定值。然而大规模复杂电网中,需要校核的保护非常多,校核工作很难在短时间内完成,导致电网存在校核风险。如果能够辨识出那些误动后对系统影响较大的保护予以优先校核和修改定值,显然能够显著降低电网的校核风险。基于此,在充分考虑保护误动对系统结构和状态造成的影响,提出保护的重要度指标,以保护重要度排序结果决定校核顺序。通过IEEE 14节点系统的仿真分析,验证了该方法的可行性和有效性。

基于社团结构特性的电网快速分区研究

短路水平过高问题是影响电网安全运行的诸多问题之一,分区法是一种较为经济有效的限制短路电流的方法。针对电网的分区方法进行了研究,提出了快速GN(分裂)算法。结合实际电网分区断面负载率高、电气距离较大的特点,定义了考虑线路负载率和导纳参数的综合加权边介数指标。为提升运算速度,文章将拓扑化后的电网模型利用广义源节点思想进行了简化。算法以500 kV主变负载均衡度和短路电流作为分区方案的评价指标。为验证所提算法的有效性,采用该算法对某地区220 kV及以上电压等级电网进行了分区,最终将该电网分成了3个社团,短路电流和主变负载均衡度计算结果表明通过该分区方案可以有效降低短路水平且主变负载均衡。

基于复杂网络理论的电网分区及断面搜索方法

首先,为了解决传统边介数理论中电网潮流传输仅走最短路径的缺点,提出了加权极大边介数的概念,该指标在一定程度上结合了电网拓扑和当前运行方式对分区的影响,使得分区方法更适用于实际电网;进一步,提出了分区终止判据,有效地利用了关键支路,在减少了计算量的同时防止了孤立节点单独成区的现象发生;最后,在电网分区的基础上搜索割集得出断面。在某实际电网中的应用验证了该算法在关键断面搜索中的可行性。与现有的断面搜索方法相比,该算法能搜索出更薄弱的断面,并且不依赖于过载支路的选取,也不要求计算网络的所有割集,更适用于实际电网。