综合考虑节点重要度和线路介数的网络重构

网络重构阶段是电力系统黑启动过程中的一个重要阶段。针对网络重构阶段最优目标网架的确定问题,基于复杂网络的静态拓扑连接特性,提出了一种综合考虑线路介数和节点重要度的骨架网络重构策略。该策略以节点重要度和线路介数作为确定目标网架的指标,实现有针对性地对网络中的节点和线路进行筛选。进一步,采用离散粒子群优化算法实现的骨架网络重构能够确定覆盖大部分枢纽节点和关键线路的最优目标网架,对大停电后快速、有针对性地重建系统具有重要意义。相关算例验证了该方法的有效性。

基于修正线路介数中心度的公交骨干线提取方法

以复杂网络理论为基础,运用ArcGIS二次开发程序和Ucinet软件进行公交GIS(地理信息系统)网络分析,提出修正的线路介数中心度指标作为筛选公交骨干线路的新方法.以上海市浦东新区常规公交线网为例,将应用修正线路介数中心度筛选的公交骨干线方案与浦东新区公交骨干线实际规划方案从网络重合度、公交线路非直线系数、站间距、客流稳定性等方面进行差异性分析,说明新方法的合理性与科学性.结合公交骨干线网规划编制时面临的3种情况,讨论了新规划方法的适应性,提出骨干公交线网方案中约65%的线路可按照新方法进行提取.新方法基于GIS模型进行网络数据提取,具有实用性和通用性,能够作为公交骨干线规划的有效量化方法.

基于线路介数的多组同基最小断点集选取方法

最小断点集(MBPS)是复杂环网整定配合的起始点,它的求取往往会出现多组同基解。考虑线路对断点脆弱性的影响,并以带权重的线路介数作为衡量线路重要程度的指标,给出了一种多组同基MBPS的选取方法。最后通过算例验证了算法的有效性和可行性。

基于博弈论与改进CRITIC-AHP的配电网线路脆弱性评估

针对现有配电网线路脆弱性评估指标单一的问题,从配电网结构、运行状态和故障影响等三个方面出发,全面考虑网络拓扑结构、负荷类型、潮流分布、设备参数和线路故障等影响因素,提出了改进的线路介数、改进的线路度数、线路电压稳定性和线路潮流熵等脆弱性评估指标。为解决权重分配过程中出现的权重偏好问题,提出基于博弈论与改进CRITIC-AHP组合赋权法的综合评价模型。最后,通过在IEEE33节点系统上进行仿真,验证了所提方法的有效性。

考虑线路介数和well-being风险贡献度的电网脆弱线路评估

输电线路脆弱性评估是电网脆弱性研究的重要内容,现有评价方法评价角度单一,且无法考虑天气因素的影响,缺乏实用性,为此,提出了一种评估输电线路脆弱性的新方法。基于加权介数模型,计算线路加权介数指标,基于w ell-being风险追踪模型,计算考虑元件敏感度的w ell-being风险贡献度指标。同时,结合两状态天气模型,研究了恶劣天气对线路脆弱性的影响。结合线路介数和well-being风险贡献度提出了兼顾系统网络结构和运行状态特性的综合脆弱性指标,并给出了输电线路脆弱性评估方法流程。最后对IEEE-RTS系统进行仿真,结果证明了所提指标和方法的合理性和实用性,该方法可以辨识出处于电网关键输电通道上的脆弱线路,为电网运行维护提供参考。

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。

基于电气介数的继电保护定值在线校核

为了提高在线校核效率,使校核工作更加科学有效,提出了基于电气介数的继电保护定值在线校核方法。将保护所属的节点和线路的电气介数之和作为衡量各保护的重要性高低的依据,然后按照重要度的高低进行排序,再根据此保护重要度降序排序进行在线校核各保护的定值。通过IEEE14节点系统的算例分析,验证了该方法的可行性和正确性,弥补了传统以单一环节数据分析结果作为继电保护定值在线校核依据的不足,提高了电网在线校核效率。

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。

基于复杂网络理论的电网脆弱线路辨识

电力网络间的大范围互联会使小范围内的故障很快传到大范围甚至于整个电力网,现在有很多关于电网脆弱性的研究,却往往存在考虑不周的情况。首先结合已有的研究,以复杂网络理论为基础,针对线路引入了带权重线路介数指标,同时提出基于带权重线路介数的电网脆弱线路辨识的方法,形成了脆弱线路辨识流程。最后以IEEE39节点模型,以青海110 kV某局部电网为例,对辨识到的脆弱线路进行连锁攻击,分析了网络效能的变化。结果表明可以采用带权重线路介数方法进行电网脆弱线路辨识。

恶劣天气下的复杂电网连锁故障在线预警

尽管网架结构日益坚强,但部分区域电网主通道线路走廊气候条件复杂,恶劣天气导致元件发生"故障聚集"现象使电网发生连锁故障的概率大大提高。为此通过分析恶劣天气下电网连锁故障的产生机理,结合小世界理论提出了恶劣天气下复杂电网连锁故障在线预警模型。利用电网具有自组织临界性的特点提出电网临界线路的判断约束标准,通过考察系统局部元件集合性质变化的方式来预判系统整体是否存在进入自临界状态的趋势。分析认为长程连接线路是传播连锁故障的主要路径,并提出以线路介数来定义长程连接线路。预警模型对临界线路集中的长程连接线路进行预警,可为调度员预防连锁故障的发生提供依据。对中国某区域电网的仿真分析验证了理论方法的正确性和预警模型的有效性。

复杂网络理论下的电网分区及输电断面搜索方法

为有效地进行电网输电断面的搜索,提出基于复杂网络理论的电网分区及输电断面搜索方法。首先,根据GN算法对电网进行分区,对其无法避免的3台及以上串供结构进行检测和修正,以模块度为指标确定最优分区方案,搜索分区断面;其次,根据最小割集思想,基于Karger方法对分区断面进行搜索,获取电网的输电断面。所提方法在新英格兰39节点和某地区实际电网中的应用验证了其搜索输电断面的有效性。

基于聚类算法的关键输电断面快速搜索

关键输电断面的快速搜索对电网的保护与控制具有重要意义。提出一种基于聚类算法的关键输电断面快速搜索算法。综合考虑线路介数和支路潮流,作为线路权重指标,运用Dijkstra算法计算两点间最短距离,构建相似度矩阵。通过AP(affinity propagation)算法得到电网分区。在分区的基础上,运用图论中基本割集搜索理论,结合所提生成树约束条件,完成输电断面的快速搜索。最后利用断面安全裕度对输电断面的重要性排序。通过新英格兰39节点系统为例进行仿真计算,验证了所提方法的有效性。

考虑脆弱度与均衡度的电网运行评估

为快速评估复杂电网网架的脆弱性、可靠地辨识网架中的薄弱环节,应用复杂网络理论计算了电网脆弱度,再结合电网均衡度指标,探讨了在负荷变化情况下三门峡市电网的脆弱度、均衡度及不同介数值线路对电网均衡度的影响。结果表明,具有高介数值的线路对系统均衡度的影响大于低介数值线路,前者也更易成为网架中的薄弱环节;分布式发电的引入对电网的脆弱度与均衡度均有一定程度的改善作用。

考虑脆弱性的复杂环网最小断点集计算新方法

分析了断点脆弱性的两个表现形式,并以线路电气介数衡量断点的脆弱程度。将断点脆弱性作为断点选取的判据之一,基于该指标和0-1状态的人工鱼群算法,给出了一种多组同基最小断点集的选取方法。为了降低搜索时间的复杂度,引入了禁忌表。最后通过算例系统验证了算法的可行性和正确性。

基于关键支路的关键断面确定方法

电网关键输电断面的研究、确定和在线监视对于系统的安全稳定运行具有重要意义。提出了一种快速确定关键断面的新方法,该方法的原理是:将电网弹性网络理论和复杂网络理论结合,提出一种衡量线路枢纽性的指标,并将该指标与线路开断后对潮流的影响程度结合,用于识别枢纽性强、对潮流影响大的关键线路,继而根据支路开断分布因子和弹性网络模型,直接在关键支路附近,确定输电断面,最后将安全裕度小的输电断面作为关键断面。该方法简化了发电机负荷节点对间输电路径的搜索方法,省略了电网分区这一步骤。电网弹性网络模型是将电网中的各条支路映射为具有弹性系数的弹性支路,该模型的应用能够实现电网稳定分析的可视化,这种可视化的特点在本文关键断面的确定方法中得以体现。以IEEE-39节点系统为算例,将确定的关键断面进行合理性验证,表明了本方法的可用性。

考虑电网状态和网络结构的脆弱线路评估

在电网结构脆弱性分析的基础上,计算出线路介数。考虑移除电网中任一线路后的电网潮流分布状态,引入潮流熵的概念来评价电网在线路移除后潮流分布的均衡性。提出了结合电网结构脆弱性的线路介数和潮流分布均衡性的潮流熵的综合脆弱性指标,判别电网中的脆弱线路,可为电网脆弱性评估及电网运行维护提供参考。