基于综合介数的电网脆弱线路辨识

基于电网运行状态、网络拓扑结构,综合考虑可对线路脆弱性产生影响的继电保护、节点电压偏移、线路地理位置等因素,提出了能更加准确识别电网脆弱线路的综合介数方法。其中,电网运行状态由发电端和负荷端的功率输送、实时潮流及潮流裕度来监测,网络拓扑结构则通过能对线路产生作用的发电机数量及可从线路吸收功率的负荷个数并结合线路介数来分析。以IEEE39节点系统为研究对象,在得出脆弱线路排序之后,使用三种常用的连锁攻击方式进行仿真测试,通过功率传输能力的变化情况来检验分析所提综合介数的有效性。测试结果表明,所提出的综合介数方法能较好地识别脆弱线路。

基于综合介数与电网传输效率的关键线路辨识

为有效辨识出电网中关键线路,提出了基于综合介数指标与电网传输效率的关键线路辨识方法。首先,在潮流介数与电网潮流分布的基础上,综合考虑了线路的功率传输裕度与故障后的潮流转移,科学量化了关键线路在电网结构与运行中的重要性与脆弱性,其物理背景更符合电力系统实际。其次,为有效验证综合介数指标所辨识出关键线路的有效性,结合网络传输效率与电网潮流的方向性,提出了电网传输效率指标。通过IEEE-39节点标准测试系统的仿真结果表明,综合介数指标能更有效的辨识出电网中的关键线路。

基于综合功率介数的主动配电网脆弱性分析

考虑到主动配电网在智能电网发展中的重要性以及在潮流分布与运行方式上的复杂性,进行了符合主动配电网运行实际的脆弱性分析。将主动配电网视为有向网络,将系统潮流分布方向作为网络邻接矩阵的方向矢量,从而得到考虑方向性的网络介数指标,以衡量各节点在网络连通性中的重要性。考虑发电机-负荷因素,分析功率在支路间的分布情况,提出功率因数指标,以评定各节点在功率传输中的作用。使用熵值法确定各指标权重,提出综合功率介数的概念,并对主动配电网的脆弱环节进行识别。以年为时间尺度,对网络脆弱性的年变化趋势进行研究,发现了较强的季节特性。使用添加了分布式电源与电池储能系统的IEEE 33节点系统,计算了网络在受到按脆弱性识别结果进行攻击时的失负荷率,验证了所提方法的正确性。

考虑不确定因素的关键输电断面分析

计及负荷与间歇式电源波动在网络中的传播特性,提出基于综合介数指标的系统关键支路辨识方法,用以全面反映特定运行环境、网络结构及运行方式下系统的薄弱环节。然后提出基于节点电气距离聚类的电网分区算法及其修正措施,避免漏选区内重要线路。最后,在电网分区的基础上根据输电断面特征选择关键支路主导的输电断面作为系统关键输电断面。IEEE39节点系统算例验证了该方法的有效性。实际应用时,可根据不同时段的负荷或间歇式能源波动特性以及系统运行方式的变化随时搜索系统关键输电断面,为有针对性地采取系统安全控制措施提供依据。

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。