基于支路能量函数的脆弱支路评估

电网的脆弱性问题,作为电网安全问题的深入和扩展,具有重大的研究价值。从能量函数的观点出发,建立了完整的支路静态能量函数模型,综合考虑了系统的多个物理量对能量信息的映射,能够更加全面且准确地反映不同运行状态下的支路脆弱性。基于能量信息构建了脆弱灵敏度指标及脆弱度指标分别评估系统的支路脆弱性和脆弱程度,并分析了系统负荷和线路结构发生变化时对脆弱灵敏度的影响,确定了电网的关键脆弱支路。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了所提指标的可行性和有效性,可望用于在线评估。

计及脆弱支路筛选的含风电电网连锁故障预防策略

针对含风电电力系统中由支路故障引发的连锁故障现象,提出一种考虑脆弱支路筛选的含风电电力系统连锁故障预防策略。首先,构建支路跳闸概率模型和系统安全指标,并引入概率密度函数和正态分布函数对含风电电力系统中各支路进行脆弱性评估,以此筛选出严重初始故障支路;然后根据支路脆弱性排序筛选出对电网运行安全性影响较为严重的一条或几条支路,建立预想事故集;最后,建立兼顾系统安全指标和优先消纳风电功率的连锁故障预防控制模型,并使用粒子群算法求解该模型。基于IEEE-14和IEEE-39节点系统进行仿真分析,结果表明所提考虑脆弱支路含风电电力系统连锁故障预防策略不仅可优先消纳风电功率,而且可确保含风电电力系统拥有充足的安全裕度。

基于脆弱支路筛选的电网连锁故障多目标预防策略

针对电力系统中由线路故障引发的连锁故障现象,文中提出了一种基于脆弱支路筛选的电网连锁故障多目标预防策略。首先,提出一种改进的支路安全指标和系统安全指标,并引入泰尔熵指数对电力系统中各支路进行脆弱性评估,以此量化某支路故障退出运行后对电网运行安全性的影响;然后,根据支路脆弱性排序筛选出发生初始故障退出运行后对电网运行安全性影响较严重的几条支路,建立预想事故集;最后,建立兼顾系统安全指标和电网电压稳定,且能应对多种初始故障场景的电力系统连锁故障预防控制模型,并使用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)求解该模型。基于IEEE 39节点系统进行仿真分析,结果表明所提预防策略能获得更安全合理的发电机组出力方案,且证明了支路负载率差异对脆弱支路辨识的重要性。

考虑风电场影响的电力系统支路脆弱性评估

风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,该组指标能够综合反映支路运行状态和结构重要性,克服了传统方法不能两者兼顾的不足。通过对样本系统接入风电场前后、以及不同风速和不同接入点条件下的电网进行算例仿真分析,全面评估了风电并网运行对系统脆弱性的影响。

基于支路势能信息的电网脆弱性评估

随着电网互联进程的推进,电网支路运行经常逼近输电能力极限,导致电网脆弱性问题越来越突出。文中从能量函数的观点出发,构建了支路势能函数模型,在此基础上提出了支路脆弱性评估指标,以此计算各支路当前输送值偏离初始值的距离,确定系统的脆弱区。在IEEE30母线系统中通过多种系统事件下的仿真结果及与最优潮流计算结果的对比,证明了该方法在评估电力系统脆弱性时的有效性和可行性,可望用于系统的在线安全监测。

基于改进DEAHP模型的支路综合脆弱性评估方法

电力系统脆弱支路辨识,对系统安全运行、防止灾难性事故发生具有重要意义。针对现有脆弱支路评估方法存在的评估角度单一,综合指标权重选取过于主观的问题,文中综合脆弱性的原因分析与后果评估2个角度,建立反映支路抗干扰能力和影响力的指标集;基于改进的带层次分析法约束锥的数据包络分析模型进行多指标综合,得到了既考虑主观偏好又考虑客观数据的支路综合脆弱性评估指标,构建了多层次多角度的支路脆弱性评估指标体系,并基于此提出了一种新的支路综合脆弱性评估方法。仿真结果证明了该方法的全面性与有效性。

基于支路综合脆弱性的电网抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有较重传输任务的支路往往起到助推作用,因此寻找这些关键支路,分析该部分支路失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。建立支路静态能量函数模型,并在此基础上提出支路状态脆弱因子。结合基于电气介数的结构脆弱因子,提出支路综合脆弱性评估指标。通过仿真计算,评估电网的支路综合脆弱性,确定脆弱环节。基于脆弱性评估结果建立抗毁性评估指标,通过蓄意攻击和随机攻击,仿真验证不同扰动模式对电网抗毁性的影响。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。

基于支路开断脆弱度及传输介数的脆弱线路辨识算法

为有效预防大规模连锁故障的发生,提出了一种基于综合指标的脆弱线路辨识方法。首先对支路分布开断因子进行修正,并考虑潮流转移方向的影响,提出支路开断脆弱度以反映线路的开断脆弱性;然后针对传统介数指标的不足,结合功率传输分布因子的定义对其进行改进,构建传输介数指标以反映线路的波动脆弱性。将两者结合作为辨识脆弱线路的综合指标,采用理想解法(TOPSIS)对线路脆弱程度进行排序,筛选出系统中的脆弱线路。最后通过新英格兰39节点系统进行仿真验证,采用蒙特卡洛随机模拟的方式对所选线路进行攻击,计算功率分散水平以反映系统安全性的变化情况,与相关文献进行对比,对比结果证明了所选线路的脆弱性及辨识结果的合理性。

基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

智能配电网作为智能电网建设的重要组成部分,面临着线路发生故障时,尤其是小电流接地故障时,如何快速、准确地确定故障区段成为亟须解决的问题。文章针对配电网自动化、馈线自动化以及传统的故障定位技术存在的投资大、需停电建设、定位精度低等问题,对基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估方法和装置进行了设计和分析。

基于效用风险熵的复杂电网连锁故障脆弱性辨识

研究了基于效用风险熵理论的复杂电网连锁故障脆弱性评估模型和算法实现问题。首先,结合支路断开后的潮流转移特性和潮流分布特性建立支路脆弱度评估模型,计及支路退出运行给系统带来的影响;其次,建立节点脆弱度传递模型,克服目前社会网络类指标和系统科学类指标存在的不足;最后,以元件脆弱性评估结果为基础,辨识电网组织结构面临的风险不确定性。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所述方法的合理性和有效性。

四川特/超高压电网脆弱度分析及应用

在传统电网脆弱性分析基础上,结合特/超高压电网的特点,运用基于复杂网络的结构脆弱性和基于潮流熵的状态脆弱性理论,对四川特/超高压电网脆弱度进行分析,以此识别四川特/超高压电网的脆弱元件。分析结果表明:四川电网具有典型的小世界网络结构特性,同时在不同的运行方式下,四川电网的脆弱节点和脆弱支路会发生转移,其结果可以为电网的调度运行提供参考。

电网脆弱性评价的灵敏度分析法

从灵敏度分析出发,针对负荷波动的情况,通过综合考虑母线电压关于系统负荷无功功率波动的受扰动程度以及母线当前运行电压与额定电压、电压上下限之间的关系,提出了母线电压脆弱性评价指标;另外,又通过分析电力网络趋近临界运行时,支路无功损耗与负荷变化区无功功率波动之间的关系,提出了支路脆弱性评价指标。采用文中所提出的评价指标,对IEEE30系统进行脆弱性评价,验证了指标在评估母线和支路脆弱性方面是有效的和可行的。

基于熵的复杂电网的脆弱性识别与评估

电力系统线路发生扰动时会出现潮流转移,电网中的一些脆弱对潮流转移很敏感并且对故障传播起着十分重要的作用,识别出电力系统中关键的线路和节点对于提高电网安全性抑制故障传播有重要意义。根据熵的基本理论,利用潮流熵反映系统的运行的不均一性。考虑线路的承载能力并且结合潮流转移和分布特性建立支路脆弱性模型,根据节点的网络结构和运行状态建立节点脆弱性模型。通过对IEEE39节点进行模拟计算,当节点的潮流分布熵越小时潮流分布越不均匀,节点越脆弱,支路潮流熵越大时,支路越稳定。通过与其他方法比较,本文结论得以验证。

山火灾害下电网输电线路关键性评估方法

山火灾害蔓延区域广、爆发时间密集,能够造成区域内多条线路连锁式跳闸,威胁电力系统安全稳定运行,而现有关键路辨识方法评估角度单一,且指标权重选取多依靠主观经验。为研究大范围山火下多条线路同时面临跳闸风险的线路关键性评估方法,从线路的运行特征与跳闸后果2个角度总结和建立了线路关键性评价标集;基于超效率数据包络分析模型,构建了多角度的关键线路综合评估指标体系。以某省历史山火高发期为案例分析该方法的有效性。结果表明,该方法能够实时、有效地辨识出大范围灾害下电网中的关键线路,为大范围山火灾害下电网的安全运行提供辅助决策指导。