一种考虑二级连锁过载的电网故障关联区域划分方法

针对电网的连锁过载,提出了一种基于聚类算法的故障关联区域划分方法。利用直流潮流法对初始故障支路和其余支路之间的内在关联因素进行了分析,给出了支路之间的关联作用矩阵;给出了一种评价支路连锁过载严重度的表达参量,并给出了反映任一初始故障支路造成其余支路功率越限的严重度矩阵以及连锁过载标识矩阵;利用该3种矩阵从初始故障对其余支路施加影响的角度以及其余支路遭受初始故障攻击的角度,给出了以聚类算法为核心的关联作用区域划分方法,该方法既考虑了支路之间的内在关联作用,也考虑了实际运行状态的影响,最后通过算例分析验证了该算法的合理性。     

考虑隐性故障时电网二级连锁过载的风险水平分析方法研究

针对电网的二级连锁过载现象,并结合继电保护隐性故障,提出了一种风险水平研究方法:首先结合直流潮流法定义了二级连锁过载模式下的风险指标,然后从初始故障和剩余系统受扰支路的不同角度给出了3种进行风险水平统计的模型,进一步结合IEEE39节点系统,通过模拟计算对风险的统计结果及隐性故障中的参数对风险统计的影响进行了分析。所提出的方法可为分析具有不确定因素的电网连锁过载现象提供一定的借鉴。     

基于多种指标优化的连锁故障预防策略研究

为了预防连锁故障的发生,兼顾电网运行时的安全裕度和电压稳定情况,将电网当前运行与临界状态的节点注入功率之间的差值转化为安全裕度指标;分别将衡量电网整体和某节点电压稳定的雅可比矩阵最小特征值指标和电压稳定的L指标相结合,给出了电压稳定的综合指标;结合电网实际情况给出了各种约束条件,由此确定了完整的预防连锁故障模型;提出了监控优化过程中电网切除初始故障后的剩余支路所受潮流转移的影响程度是否在降低,从侧面证明了文中提出的预防连锁故障模型能够达到预防连锁故障的目的;通过对IEEE39节点系统进行算例仿真,验证了所构建的预防连锁故障模型的可行性和有效性.     

电网连锁故障的激发因素研究

以直流潮流算法为基础,针对电网潮流转移引发连锁过载的一类连锁故障,详细分析了电网连锁故障的激发因素,指出在电源容量和负载一定的前提下,当初始开断事故发生后电网的初始潮流、电网的拓扑结构、电网的支路参数以及初始开断位置等因素是引发新的开断事件发生进而激发连锁故障事故发生的主要因素,针对引发连锁故障的极限潮流状态,提出了一种实用求解方法,并在IEEE-14系统上进行了算例分析,研究表明,激发连锁故障的极限潮流状态并不是唯一,但可以根据实际情况,求出一些合理、可信的极限潮流状态,从而对运行实践提供指导。     

基于改进自组织映射聚类算法的连锁故障预测模型

为提高电力系统连锁故障预测的快速性和全面性,提出一种基于改进自组织映射聚类算法的连锁故障预测模型.针对事故链预测模型的故障指标模糊、事故链模型过于庞大等问题,该模型首先设计了初始故障集评价指标、上下级支路间关联性指标.其次改进自组织映射聚类算法,对关联性指标进行聚类分类,并在上下级支路关联性确定中,设定适当阈值.最后,利用IEEE36节点系统进行仿真验证.结果 显示:本文方法在3.245 s时可预测到6级总计37条故障线路,故障预测范围达到97％.可见,本文方法与传统方法相比能有效缩短预测时间,扩大预测范围.     

零序暂态电流灰色关联分析的小电流接地选线

在分析现有的小电流系统单相接地故障选择性保护和零序暂态电流特点的基础上,提出一种基于灰色关联算法单相接地保护新方法。该方法利用在配电网单相接地故障时,故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的关联程度来判别故障支路和非故障支路。在传统的灰色关联分析计算基础上给出改进算法,以增大故障支路与非故障支路的差别,并利用PSCAD进行相应的仿真计算。研究结果表明:基于该方法选择性接地保护故障支路与非故障支路动作差值较大,准确性高,抗干扰能力强,而且不受故障相接地相位、接地方式及接地电阻的影响。     

多方面改进的自动搜索断面研究

断面是电网的脆弱环节,而断面的识别通常依靠专家经验,针对此局限,提出了多方面改进的自动搜索断面法。首先基于电网分区原则对Louvain算法进行改进,进而采用改进后的算法对电网进行分区,将各区域之间的联络线作为初始断面,再根据支路开断分布系数、安全裕度等约束递进识别输电断面、关键断面。为高效计算断面热稳定极限,建立断面热稳定极限的数学模型,通过改进鸡群优化算法对该模型进行求解,得到断面传输极限,从而得到关键断面。在IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性。     

多方面改进的自动搜索断面

断面是电网的脆弱环节,而断面的识别通常依靠专家经验;针对此局限,提出了多方面改进的自动搜索断面法。首先基于电网分区原则对Louvain算法进行改进;进而采用改进后的算法对电网进行分区,将各区域之间的联络线作为初始断面;再根据支路开断分布系数、安全裕度等约束递进识别输电断面、关键断面。为高效计算断面热稳定极限,建立断面热稳定极限的数学模型。通过改进鸡群优化算法对该模型进行求解,得到断面传输极限,从而得到关键断面。在IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性。     

基于故障影响遍历的配电网可靠性评估算法研究

提出一种基于故障影响遍历的中压配电网供电可靠性评估改进算法．算法将熔断器故障影响和负荷支路因熔断器拒动而对外界的影响并入该负荷支路所在馈线进行处理,同时考虑故障后负荷点由主电源恢复供电和备用电源恢复供电的区别,扩展了故障影响类型．改进算法更适用于实际配电系统,是一种较实用的评估算法．算例验证了所提算法的正确性和有效性．     

基于小波包分解的剩余电流接地故障选线方法

为解决电网发生单相接地故障后,无法对故障线路精确辨识的问题,提出了一种基于小波包分解的剩余电流接地故障智能感知方法.依据小波分析法和智能感知原理,针对接地故障产生的剩余电流进行故障信息采集,将收集到的剩余电流信息进行分析对比,以感知接地故障并进行故障识别;通过研究交流电源剩余电流在线式监测和基于小波变换方法的弧光接地故...     

边定向方法对随机网络抵制级联故障鲁棒性的影响

针对复杂网络抵制级联故障的鲁棒性问题,考虑节点权重和边的方向,通过扩展经典的全局介数方法定义节点负载,提出了新的随机网络级联故障模型.应用三种边方向确定策略,在具有单向边和双向边的随机网络上探讨了级联故障行为,分析了全局负载分布机制下定向边对网络抵制级联攻击鲁棒性的影响.仿真结果表明,对于随机网络,所使用的边定向方法均可以使得网络更加鲁棒.但是,不同的边方向确定策略和单向边比例对随机网络抵制级联故障鲁棒性的优化效果影响不大.     

基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法研究

继电保护是确保电网安全运行的关键,为降低继电保护运行风险,现提出一种基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法。通过分析常见连锁故障类型及影响因素,采用数据挖掘求得电力系统故障关联度,计算挖掘数据间关联信息熵。利用关联信息熵系数挖掘电力系统内历史相关数据,深度分析每日数据波动特征,明确系统负荷孤立、电源孤立和电网解列情况发生的风险概率,以及功率损失及风险程度,建立继电保护定值风险评估模型,完成继电保护系统的综合风险评估。实验结果表明：所提方法能够有效评估出继电保护系统的风险概率和风险程度,算法收敛速度快,且风险评估的相对均方根误差、平均绝对误差低于2%,均方根误差低于20 kW,说明该方法有利于电力系统继电保护定值风险控制。     

相依网络在不同攻击策略下的鲁棒性

相依网络的鲁棒性是网络科学研究的重点问题之一,目前很多重要的工作都致力于这一问题的研究.基于此,系统研究了相依网络在几种蓄意攻击策略下的级联失效过程,发现了同时考虑两个网络中相依节点度的特性比考虑单侧网络节点度的特性的攻击策略更有效.研究成果不但有助于理解相依网络级联失效的过程,而且为找到相依网络的弱点并进行有效的保护和攻击提供了有益的提示.     

具恢复机制的相依电力-信息网络连锁故障传播

为了研究具有恢复机制的电力-信息网络连锁故障传播,基于相依网络理论,建立了IEEE300节点系统电力网与双星型结构信息网的电力-信息相依网络模型.分析复杂网络统计特征参数可知,电力网和信息网均具有小世界和无标度特性.利用相依电力-信息网络的连锁故障模型,对BA,WS和ER 3种不同的相互依存网络进行鲁棒性分析,提出了一种具有恢复机制的相依网络连锁故障传播模型.仿真结果表明,与目标恢复机制和随机恢复机制相比,依赖恢复机制的恢复级别更高,而且这种优势随着故障阈值的减少而提高.     

级联故障在交通基础设施网络中传播与恢复： 基于文献的全面回顾

交通基础设施(transportation infrastructure, TI)网络极易因产生级联故障而导致瘫痪。然而,系统性地研究TI中级联故障似乎一直被忽略。为弥补这一领域的空白,全面审查了孤立、多层和空间TI网络中级联故障的传播机制、分析方法和预防策略。最后提出级联故障分析和预防的主流模型,并表明未来的研究中应该关注接受复杂性和依赖性、在安全性和韧性之间建立联系、对故障采用所有危险的方法、避免创建新的漏洞以及在部门之间转移知识等方面。研究成果有助于促进本领域的发展以及项目管理团队在早期阶段揭示和解决TI网络中的级联故障。     

基于复杂网络理论的流程工业系统安全性分析

以复杂网络理论为基础，通过对流程工业系统的结构脆弱性分析，提出了一种新的系统安全性评估方法．通过构建流程工业系统网络模型、分析其拓扑结构特性和固有特征，建立了基于复杂网络特性的连锁故障模型，用该模型对网络中故障点所引起的级联效应进行了分析，并对连锁故障的严重程度进行了仿真．以田纳西一伊斯曼化工过程为例，对所提出的方法进行了分析验证，结果表明，该方法可以从复杂网络角度分析和理解系统连锁故障的本质，识别系统中的关键点和脆弱点，为安全控制和故障预防系统的合理设计提供了依据．     

基于综合关键度的电网关键线路辨识

关键线路辨识对预防连锁故障及大停电具有重要意义。为提高电网关键线路辨识的有效性和准确性,在N-1故障条件下,综合分析了线路断开对电网运行状态、系统负载率、线路过载、母线电压波动、系统无功潮流转移和停电事故损失负荷等造成的影响。根据电网的整体和局部特性、有功和无功潮流、母线电压和负载率等变化情况,构建了综合关键度指标,提出了一种基于综合关键度指标的电网关键线路辨识方法。以IEEE39节点系统为算例,将辨识结果与现有研究方法进行比较,验证了方法的有效性和准确性。研究可为电网规划和调度提供参考,对关键线路进行重点监控,提前制定防御措施,可减少连锁故障发生和提高电力系统稳定性。