基于集对故障树方法的电网安全运行风险评估模型

本文首先对电网安全运行风险进行分析,并结合实际情况,运用故障树法构建电网安全运行模型;然后,利用集对分析的概念及其运算法则推导出集对与门算子和集对或门算子;接着,采取集对分析方法,得出具有确定性与不确定性的各个底事件的联系度;最后,以算例表明本文所提出的集对故障树分析法是可行的,既能实现对电网安全运行风险的度量,又避免了以往采用概率度量的不准确性,能更好地描述电网运行风险的真实程度。

南方电网连锁故障大扰动及应对措施

南方电网大容量、远距离、交直流并联送电,结构性稳定问题十分突出。基于南方电网的特点和运行经验,分析了南方电网目前主要面临的4类连锁故障风险:特高压、高压直流双极闭锁扰动引发的连锁故障风险,极端天气导致的多重线路故障风险,主设备故障叠加继电保护隐性障碍引发的多元件跳闸风险和低频振荡引发的连锁故障风险;提出了三道防线协同配合防御策略,以及在线安全稳定控制技术、基于WAMS的稳定控制技术、RTDS大规模电网仿真技术和直流孤岛运行技术等新技术研发方向。

马鞍山电网北网孤网运行事件及风险控制分析

2014年5月22日当涂变电站220 kV母线故障造成马鞍山电网北网与华东主网解列事件,通过对事故的全过程分析,指出事故后孤网能够保持稳定运行并快速恢复并列的原因有三方面,一是事故前的风险预警及控制措施到位,二是事故处理准确快速,三是事故后安全自动装置正确动作。同时,事故暴露出二方面问题,一是闸刀的设备家族性缺陷是此次事故的直接原因;二是马鞍山500 kV当涂变电站的220kV母线接线方式不合理。安徽电网于2014年底完成了500 kV枢纽变的闸刀隐患专项治理,并于2015年6月实施了当涂变电站220 kV母线出线改造工程,最终彻底消除了马鞍山电网北网孤网运行的事故风险隐患。

基于连锁故障时空图的电网脆弱线路辨识

构建一种用于描述连锁故障时空传播特性的连锁故障时空图(cascadingfaultspace-timegraph,CFSTG),并基于CFSTG提出一种可以有效度量连锁故障传播深度和广度的电网脆弱线路分类识别方法。首先,基于前k个关联线路的组合开断操作,建立事故链搜索模型,搜索得到电网连锁故障的事故链集合,并根据中间环节预测指标及事故链风险值,将得到的所有事故链合并生成加权的连锁故障网络图。之后,根据电网结构的社团特性,对生成的连锁故障网络图进行空间分区,得到CFSTG。然后,以CFSTG中节点(即脆弱线路)的复杂网络度指标量化4类脆弱度,分类辨识易受区内故障影响的线路、易受区外故障影响的线路、易引发区内故障的线路和易引发区外故障的线路,并根据系统剩余负荷率及提出的连锁故障传播距离指标来量化脆弱线路对连锁故障传播深度和广度的影响。最后,以IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统为算例验证所提方法的有效性。

基于电网大数据的故障风险分析研究

为挖掘电网大数据的实用价值,探索电网故障的时空分布特征及其风险影响因素,本文采用时空热点趋势分析相关分析和地理加权回归分析等多种方法,对广州市2016年至2018年的电网故障数据进行研究。研究结果表明:广州电网故障具有峰值时段在6月至8月等时间分布规律;空间分布具有电网故障高密度区域逐年向中心城区集中和电网故障分布范围逐年扩大等特征,且时空热点趋势表明中心城区仍将是电网故障热点区域。在风险分析方面,强风强雨天气与电网故障数量总体呈现出较强的正向相关关系,高温与电网故障数量的相关性表现为强度逐年降减弱的正向相关;各类兴趣点对电网故障风险影响的差异水平不同,其中电力通信设施、政府机关和科教文化设施类兴趣点影响的区位差异较大。

基于多源数据融合的电力故障事件识别及预控系统

针对传统电网处理系统无法满足一体化供电管理需求的问题,文中提出了一种电力调度多源数据融合的故障事件等级自动识别及风险预控系统。该系统通过融合潮流计算数据、最终用户数据、站点设备数据、接线图数据、关键设备数据等多源数据,采用深度优先与广度优先算法相结合的方式,实现电网故障事件等级的自动识别。并在此基础上,同时实现了电网恢复辅导策略及动态电网风险预控。基于惠州电网的实现和测试结果表明,该系统能有效解决电力系统风险等级自动识别及风险预控的难题,为惠州电网智能、快速的定位及管理风险提供了有效的手段。

基于有限状态机故障因果链的连锁跳闸故障诊断和预测研究

随着变电站告警信息的规范化、大数据分析在设备监控中应用的深入,使得利用监控大数据及智能化预测分析方法解决电网连锁故障的识别问题成为可能。为避免连锁故障造成电网大停电事故的发生且针对电网连锁故障识别困难的问题,本文提出了基于连锁故障状态因果链的电网故障诊断、故障演化预测及电网脆弱性评估的方法。本文首先介绍了基于有限状态机模型故障因果链的数学模型,利用故障因果链的数学模型对电网中的单元件故障和连锁故障进行识别,从而形成了单元件诊断以及连锁故障诊断方法,然后研究了基于智能状态因果链的电网故障演变的风险预测方法,即形成了基于智能状态因果链构建的电网故障风险评估系统。最后以实际电网为例,验证了本文所提方法的可行性。

基于交直流保护协同配合的交直流碰线保护新方案

交直流混联电网迅速发展,交直流碰线故障成为其特有故障类型。以不同类型交直流碰线故障为研究对象,着眼于故障隔离至线路重合/重启全过程,揭示了现有交直流两系统相关保护出口动作逻辑存在的不足及风险,并进一步提出在交流侧设计并新增交直流碰线保护方案的新思路,通过构造一种可以反映直流系统等值阻抗相角特性的保护算法,实现交直流碰线故障识别。基于此,通过优化交流侧新增的交直流碰线保护和直流侧已配置的交直流碰线保护间的动作时序和逻辑配合关系,实现了交直流碰线故障下直流系统的自适应重启,避免了交流侧重合于永久性故障场景下直流线路首末端发生工频过电压的风险。在PSCAD/EMTDC平台中搭建交直流碰线故障的仿真模型并进行大量仿真实验,仿真结果验证了所提交直流碰线保护新方案的可行性。

基于支持向量机增量学习算法的高压电网短路故障位置自动识别

高压电网环境下,因社会用电量过大易造成严重的短路故障现象。为此,提出基于支持向量机(support vector machine,SVM)增量学习算法的高压电网短路故障位置自动识别方法。按照故障训练特征的确定结果,基于SVM增量学习算法提取线性电网中的不可分边界支持向量,进而处理电网结构中的最小化风险,完成电网故障识别环境搭建。配置高压电网的相量量测单元系数,通过确定故障识别元件,校验短路故障发生的位置,实现高压电网短路故障位置的自动识别。试验结果表明:在传输电量增加的情况下,短路故障电量冗余度极值仅能达到40%;故障位置识别精确性保持在94%。设计方法能够有效实现高压电网短路故障位置自动识别,具有较为优越的性能和一定的应用价值。

变电运维技术中的智能化技术应用探究

在电力系统中,变电站作为电力输送与分配的关键环节,其运维技术的发展与应用举足轻重。近年来,随着信息技术和人工智能的不断进步,智能化技术在变电运维领域的应用愈发凸显。文章旨在探究智能化技术在变电运维中的应用,包括传感器、数据分析、自动化控制等方面的创新,以及如何提升变电设备的监测、诊断与维护能力,为电力行业的智能化升级提供有益借鉴。

基于故障树分析与突变级数法的电网公司综合能源服务风险管理

针对浙江电网公司转型现代综合能源服务企业背景,结合风险管理理论,提出了基于故障树分析与突变级数法的电网公司综合能源服务风险管理方法。首先,基于电网公司综合能源服务的3类边界层,进行全面风险影响因素分析,识别风险源及影响机理,开展了基于故障树分析的风险识别研究;其次,基于突变级数法,建立了电网公司综合能源服务风险评估模型;最后,针对各个风险指标,开展电网公司综合能源服务风险响应研究,提出了相应的风险应对措施。