一种评估网络结点和链接重要性的改进介数

为准确评估出网络系统中的重要结点和链接,首先通过分析网络系统抗打击能力的3类情况,基于传统介数定义,给出一种改进的网络结点和链接介数定义,即网络中所有起点-终点(OD)对之间满足给定约束条件的路径通过某个结点或链接的次数;然后提出一种新的涟漪扩散算法(RSA),用于求解网络结点和链接的改进介数;最后分别计算出北京地铁网络中各结点和链接的传统和改进介数值,用于评估其重要性,通过对比传统介数和改进介数计算结果,结果表明:改进介数是一种普适化的定义,而传统介数只是改进介数的一个特例;改进介数能够从更加全面的角度评估网络结点和链接的重要性。

基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识方法。以线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵为基础,结合节点类型的不同,计算改进节点电气介数识别电网的关键节点。综合考虑节点移除造成的负荷损失和节点受到注入功率扰动时的电网加权潮流分布熵,定义节点重要性指标衡量节点在负荷供电和功率传输中的作用,对关键节点识别结果进行检验。改进节点电气介数计算简单,克服了以往方法中假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进节点电气介数可有效识别电网负荷供电和功率传输中的关键节点。

基于改进电气介数的关键线路辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进电气介数的关键线路辨识方法。推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,以该矩阵为基础,考虑线路负载率、不同节点发电量和负荷水平的影响,定义改进电气介数指标识别电网的关键线路。利用加权潮流分布熵反映线路断开对系统线路负载率分布及运行安全水平的影响。改进电气介数计算简单,克服了以往介数指标假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。加权潮流分布熵很好地反映了系统中部分线路负载率偏高甚至过载而导致的潮流分布不均衡。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进电气介数可有效识别断开后导致系统线路负载率分布不均衡的关键线路。

基于改进功率介数的电网风险评估

针对国务院599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》以及《中国南方电网有限责任公司电力事故(事件)调查规程》中强调电网发生事故后对用户侧产生的影响,提出考虑发电机和负荷的社会属性的改进功率介数。利用改进功率介数衡量线路和节点的重要度,并将改进功率介数引入到电网故障后果指标,克服传统风险评估方法对发电机和负荷社会属性及潮流流动影响考虑不足的缺陷。故障后果指标选取了考虑电网一次系统权重和二次系统权重的网络效率、电网的加权潮流熵、电压偏移严重程度以及负荷损失严重程度。针对上述故障后果指标,提出采用直觉模糊层次分析法,同时考虑决策过程中隶属度、非隶属度、犹豫度三方面信息,更为客观地评价电网故障后果的严重度。采用非序贯蒙特卡洛法计算故障概率,最终得到电网故障风险。算例结果表明,所提出的基于改进功率介数的电网风险评估方法可以在强调负荷社会属性的情况下更好评价电网风险。

基于改进脆弱线路辨识的关键输电断面确定方法

输电断面集中体现了大规模互联电网的薄弱环节,是电力系统调度运行与监控分析的重点。为应对关键输电断面的准确合理辨识问题,提出一种依托改进脆弱线路表征的关键输电断面的辨识方法。首先,在结合边介数和功率传输分布因子的基础上,提出一种以改进传输介数方式量化线路脆弱程度的指标方法,并据此甄选出预想故障支路集内部包含的脆弱线路成员;其次,采用前k最短路径算法分别搜索预想故障支路的潮流转移断面,并依据支路开断分布因子择取与之相构成拓扑割集的电力系统关键输电断面;最后,利用IEEE-39节点系统标准算例进行仿真分析。结果表明,所提方法不依赖于人工经验,能够准确、有效地辨识系统的关键输电断面。

基于网络结构重要度和安全隐患脆弱度的配电网脆弱线路辨识

为了辨识配电网中的脆弱线路,提出一种基于网络结构重要度和安全隐患脆弱度的线路综合脆弱性评估模型。该模型一方面以复杂网络理论基本参数结合配电网的特点定义了线路的网络结构重要度指标,另一方面以负荷冲击和故障断线两种情况对系统安全运行造成的影响定义了线路的安全隐患脆弱度指标。通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)计算各指标的权重系数,从而综合反映线路的脆弱性。以IEEE33节点配电系统进行计算分析,验证了该线路综合脆弱度评估模型具有合理性和有效性。

含分布式电源的配电网脆弱性分析

分布式电源的接入会对配电网的脆弱性产生一定的影响。首先,提出了一种基于电网运行状态和拓扑结构的配电网脆弱性线路辨识方法,一方面以潮流计算结果为基础定义电压稳定指标;另一方面将复杂网络理论运用到配电网中,以线路承载负荷为权重定义电网结构重要度指标。在此基础上,考虑分布式电源的接入位置和接入容量,得出分布式电源对配电网脆弱性的影响。最后以IEEE33节点配电模型进行仿真分析,证明该方法的合理性与有效性,为配电网的改造以及分布式电源的规划提供理论依据。

基于关键线路的输电断面识别

为提高电网实时监控水平,提出一种基于关键线路的输电断面识别方法。以功率灵敏度矩阵为基础,计算改进线路电气介数识别电网关键线路。以关键线路为主导线路,在其所属的潮流转移区域内搜索相应的输电断面。改进线路电气介数计算简单,符合实际电网潮流分布特点;将电网划分为多个潮流转移区域,并结合局部灵敏度计算法及稀疏向量技术,大幅度减少了搜索输电断面时的计算量;基于关键线路识别输电断面,避免了计算电网所有割集,同时保证了所得断面为在功率传输中起重要作用的关键断面。在IEEE39节点系统中对本文方法的正确性进行了验证。

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。

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。