磁暴诱发电网故障灾害风险分析研究进展

地磁暴是太阳磁场剧烈变化在地球表面的作用结果,所产生的地电场会造成接地变压器直流偏磁,继而对电力系统安全运行造成不利影响。随着电网规模的增大和电压等级的增高,磁暴已经成为诱发电网灾害性故障风险的威胁之一。研究电力系统磁暴灾害风险能够为预防与控制其引发的电网事故提供重要参考。通过剖析磁暴引发的电力系统故障灾害电性历史事件,讨论了磁暴诱发电力系统风险机理与特点。分别从电网GIC引起的变压器故障和电力系统事故风险两个方面综述了近年来国内外电网磁暴灾害风险研究现状,分析了影响电网磁暴灾害风险的多样性和复杂性以及风险评估的难度;并指出了未来电网磁暴灾害风险的研究方向为风险评估、量化风险影响因素对风险的作用和风险防御等3个方面。     

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。     

引起中低压电网电压异常的故障分析与辨识讨论

本文将结合电网运行中导致中低压电网电压异常发生的常见故障问题,对其故障特征以及辨识方法进行分析研究,以提高中低压电网运行中电压异常故障问题的辨识能力,实现电网安全稳定工作运行的提升与保障.     

基于暂态下电网脆弱点辨识的储能电池选址方法

针对高渗透可再生能源(Renewableenergysources,RES)电网中储能电池(Energystoragebattery,ESB)的位置安装不当会增大电力系统运行成本和电压失稳风险的问题,提出了一种基于电网节点脆弱度辨识的选址方法.该方法通过综合考虑节点电气距离耦合度、设备老化和负荷类型等关键因素,构建了电网节点重要度评价指标;通过节点重要度刷选出ESB安装位置;再利用PSASP对39节点网络进行算例仿真.仿真结果表明:在大扰动时,ESB能有效提供紧急有功支撑,缓解受端机组减速,减少切负荷量,从而提高暂态功角稳定性和母线电压水平.     

智能电网调度运行所面临的关键技术

文章首先介绍了电网调度基本功能与国家电力公司对智能电网调度运行技术方面的要求,并且从电网实时动态监测技术、电网动态监测预警与辅助决策技术、电力系统元件在线参数辨识技术三个方面解析了智能电网调度运行所面临的关键技术,希望能够对智能电网调度运行提供参考与帮助.     

基于改进交互影响指标的多FACTS间交互影响分析

 随着柔性交流输电(FACTS)技术理论和工程应用的逐渐深化与推广,FACTS装置大幅度提高线路的功率传输水平、提高电力系统稳定性的能力逐渐得到体现。然而,随着FACTS装置应用数量的不断增多,FACTS装置间的交互影响问题日益突出, 规范形方法为研究电力系统嵌入多FACTS装置的动态特性提供了一种解决方案。然而如何确定系统危险运行方式及该方式下对FACTS装置间交互影响的程度,成为研究FACTS装置间交互影响问题中的关键环节之一。由于系统运行状态空间庞大,搜索不同运行状态下的FACTS装置间交互影响信息成为限制计算速度和计算效率的关键因素。本文针对高阶规范形方法计算FACTS装置间交互影响时危险运行方式确定的问题,提出一种改进的交互影响衡量指标,该指标能够将FACTS装置间的交互影响程度分析与危险运行方式确定同时计及,且在计算过程中引入了电磁暂态仿真手段,以辅助验证所提方法的效果。以静止无功补偿器(SVC)和可控串联补偿器(TCSC)为例,应用IEEE 9节点系统进行算例分析,验证了该方法的可行性。     

计及多端互联通信的智能电网AMI新型密钥管理方案

针对智能电网高级量测体系(advanced metering infrastructure, AMI)中智能电表与配电自动化系统、分布式电源监控系统等通信过程中可能存在的信息安全问题，提出了一种计及多端互联通信的智能电网AMI新型密钥管理方案.首先基于电力系统IEC 61850标准建立了智能电表量测信息交互模型，然后根据AMI在电力系统中的密钥实际管理需要，提出了一种适用于AMI环境下的密钥管理架构，并采用数据-密钥双向动态更新策略，降低了网络密钥分发耗损与泄漏风险.通过算法安全性和性能测试可知，该新型密钥管理方法符合电力系统数据量测的安全需要，能够有效保障智能电网AMI中多端互联通信过程中的信息安全.     

基于概率输电介数的电网关键线路辨识

现有的关键线路辨识方法大多基于确定运行状态.考虑随机波动负荷的影响,提出基于概率输电介数的辨识方法.以概率潮流为研究基础,考虑负荷不确定性建立了半不变量概率潮流模型;考虑电网拓扑结构和运行状态提出改进功率传输分布因子的改进输电介数,将两方面结合构成概率输电介数用于辨识电网关键线路.在MATPOWER环境下对IEEE30节点系统进行仿真验证、分析,仿真结果证明了本方法的合理性和优越性.     

影响电网安全稳定运行的原因及对策

随着电网的不断互联和电力市场的逐步实施,电力系统的运行环境更加复杂,对电网的安全稳定运行要求也越来越高。电网的不断发展与创新,对电网安全稳定运行提出了新的要求,现代电力系统规模迅速发展的同时也带来了更多更复杂的安全隐患和稳定问题。研究和应用计算机、通信、电子以及现代控制理论等最新技术和方法,开发和生产各种稳定控制系统及安全自动装置,是电力系统安全运行的迫切要求。本文通过分析电力系统安全稳定性方面存在的问题,总结出了电力系统运行安全稳定性的相关对策。     

电网调度与电网安全运行分析

该文基于笔者从事电网调度的相关工作经验,以电网调度与电网安全运行为研究对象,论文首先分析了电力系统安全运行的影响因素,进而探讨了电网调度存在的不安全因素,在此基础上,笔者分析了电网调度安全措施.     

复杂大电网无功潮流的参数误差高敏性分析

由于超高压输电线路受所处地理环境、气候条件以及负荷水平等的影响,潮流建模时输电线路参数与真实值之间不可避免会存在误差。从线路的分布参数特性分析了线路参数的误差来源,针对电流流过输电线路时的电压降落和功率损耗,分析线路参数电阻、电抗、电纳的误差对两者的影响,进而扩大到对复杂大电网无功潮流和节点电压的影响。最后,以南方某省500 k V超高压电网为算例,进行潮流计算仿真分析。仿真结果表明了复杂大电网无功潮流对输电线路参数误差具有高敏性,结论对电网优化运行与控制具有重要的指导价值。     

考虑新能源不确定性多场景下互联电网停电风险评估

为了探究新能源出力不确定性对电网停电事故的影响并在互联电网中选择合适的新能源接入节点,提出了一种非时序蒙特卡洛停电事故演化模型和分场景研究新能源接入互联电网停电风险评估的方法。首先,对以风电、光伏为代表的新能源出力的不确定性进行建模;然后,通过非时序蒙特卡洛法得到新能源的出力,结合SOC-Power Failure模型形成了改进的停电事故演化模型;最后,利用该模型分多场景对IEEE118电网做了停电事故演化仿真,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)法综合事故损失负荷概率(loss of load probability,LOLP)、事故损失负荷期望值(expected loss of load,ELOL)、事故相关节点期望值(expected power failure bus,EPFB)指标得到了综合性评估指标RISK,并利用RISK评估确定了新能源最佳接入场景,验证了模型的可行性及分场景仿真方法的实用性。     

智能电网的失稳与混沌

由于智能电网含有大量的分布式新能源逆变并网,故使智能电网的潮流流向和电压分布特性发生改变,影响了智能电网的稳定性.首先建立智能电网的动态模型,采用下垂控制策略来表征新能源并网逆变器的功频特性,利用等值发电机和动态负荷模型分析智能电网的失稳过程和混沌现象.在不同的初值下,针对该模型的仿真研究表明,智能电网存在渐近稳定、周期运行、准周期运行、混沌、超混沌以及电压崩溃的运行状态.在研究过程中发现,分岔、混沌、超混沌以及电压崩溃都是智能电网失稳的中间过程.为了防止失稳事故的发生,必须在临界失稳点之前对其进行及时有效的控制.     

太原电网潮流分析

对太原电网正常运行方式及N-1方式下的潮流进行了分析,发现电网存在的薄弱环节,为合理安排运行方式、进行电网改造,规划电网结构提供科学依据。     

基于TOPSIS的电网融冰决策技术IDSS研究

针对电网冰雪凝冻灾害防护常态化的趋势,为提升防灾技术和装置的经济性,从电网融冰技术组合运用TOPSIS理论构建决策模型,并运用IDSS理论,提出基于TOP-SIS算法的电网融冰IDSS系统模型.运用本文提出的模型和设计的系统模型,根据TOP-SIS的计算结果来对确定一次覆冰过程中应首先进行融冰操作的地区.最后通过实证分析,验证了决策支持系统模型的有效性,实现对融冰决策的优化.     

通辽地区电网孤网运行研究

分析通辽地区电网孤立运行前、后的方式,给出了目前电网接线方式、机组容量下的实际运行数据和正常负荷、最大负荷方式下的模拟计算数据,并对孤运电网的频率、潮流、稳定等运行难点进行相关计算及分析,为通辽地区孤网调频、调压控制及稳定运行等方面提供技术依据．     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

级联失效模型下电力信息物理系统鲁棒性与能控性分析

电力网与信息网的深度融合在增强电力系统能控性的同时,也使得系统抵御外界干扰的能力下降。首先,根据提出的节点负载与容量的负载重分配分配概率建立电力信息物理系统级联失效模型,研究不同耦合策略下的电力信息物理系统级联失效过程中的鲁棒性与能控性变化。其次,利用幸存负荷百分比的概念来量化电力网抵御级联失效的能力,并分析不同耦合策略和容量参数对CPPS的鲁棒性和能控性的影响。基于网络能控性理论提出电力节点重要度的评估方法,并且在IEEE39系统中进行验证。研究结果表明,电力网高介数节点与信息网高介数节点耦合形成的电力信息物理网络抗干扰能力更强,电力网节点容量参数比信息网节点容量参数对系统影响更大。     

基于Spark框架的电网运行异常数据辨识与修正方法

由于电网运行数据具有多源、异构、高维等典型大数据特征,使得传统检测方法已无法实现异常数据高效辨识;因此提出一种基于Spark框架的电网运行异常数据辨识与修正新方法。首先,提出了并行化最小生成树方法对待检测数据进行初始聚类;在此基础上结合并行K-means算法对数据进行二次聚类实现异常数据辨识;然后,在Spark框架下设计了基于径向基函数(RBF)神经网络的异常数据修正模型,实现对异常数据修正。最后,利用某省调度中心SCADA数据对方法的有效性进行了验证,结果表明所提方法能够有效处理电网运行异常数据,具有实际应用价值。