考虑潮流水平变化的电网二级连锁过载中的涨落现象研究

针对电网的二级连锁过载模式,从网络保持结构完整性的角度,研究了潮流水平的变化所引起的涨落现象。首先依据支路因连锁过载开断而削弱电网的基本思路,定义了一种反映网络保持结构完整性的统计涨落模型,然后以IEEE 39节点系统为例,通过连续增加电网节点注入功率的方式,研究了电网在初始故障作用下发生连锁过载的涨落变化规律。分析表明,在电网二级连锁过载事件中,随着系统总的有功负荷的提高,相关物理量的涨落变化总体呈上升趋势,而且存在着比较明显的涨落放大的临界点。最后通过IEEE 14节点系统上的算例对此规律做进一步的验证。     

针对隐性故障的新型电力系统连锁故障模型

鉴于目前对电力系统连锁故障的研究大多是基于传统电力系统,且忽略了导致连锁故障重要因素之一的隐性故障。基于此,针对电网隐性故障,利用随机潮流(stochastic load flow, SLF)和元胞自动机算法(cellular automata,CA)结合构建一种针对隐性故障的新型电力系统连锁故障模型。首先,利用SLF引入风电和光伏机组,构造新型电力系统,同时计算出系统内各个线路的有功初始潮流。然后,使用CA算法简化系统的拓扑结构,结合潮流越限隐性故障概率模型判断元胞状态,以元胞及其邻居的状态进行故障传递从而模拟连锁故障。最后,以改进的IEEE39节点系统为算例验证了模型的有效性。该模型能为新型电力系统连锁故障模型以及隐性故障的研究提供新的参考。     

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。     

电力系统连锁故障的分析与预测

电力系统连锁故障是由于系统中某一个元件发生故障,导致一系列其他元件停运的连锁反应。它是一种发生概率较低但危害性极为严重的事故。严重的电力系统连锁故障会导致整个电力网络的解列,引发大面积停电,给社会带来极大的经济损失。本文首先在引发电力系统连锁故障的相关因素的基础上,总结并阐述电力系统发生连锁故障的机理及其特点,并概略介绍电力系统连锁故障的分析方法,其次对电力系统模型进行介绍和评述,分析这些模型的特点,最后,依据可靠性指标,通过完善循环方式对电力系统进行搜索,预防电网故障发生。     

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。     

大庆油田电网连锁故障分析研究

选取大庆油田110 kV和35 kV电压等级的电网,选择ERSI的MapObjects组件,利用C#进行集成二次开发后建成的系统,对建模后的电网选择初始故障,从而得到可能发生连锁故障的线路组成的关键输电断面。同时进行潮流分析,根据故障树理论建立大庆油田电力系统连锁故障的故障树结构;求取导致连锁事件的最小割集;求取连锁事件的发生概率;确定连锁事件的发展模式。为大庆油田电网的安全运行提供了有力参考依据。     

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。     

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.     

复杂电力系统一类连锁反应事故可靠性评估初探

模拟电网物理过程的模式搜索方法是目前研究连锁故障发生机理及防治措施的重要途径之一.但要完全搜索在应用中是不现实的，只能按故障发生的概率进行搜索.影响连锁故障的因素很多，可分为自然因素、设备因素、系统运行方式、负荷水平及人为因素等.开断概率可分为一次设备故障率和二次设备故障率，并分别建模分析.将一次设备根据当前运行方式划分功能组，既能包含运行方式对可靠性的影响又能减少数据处理量.经算例验证该模型可起到简化故障搜索的作用.另处文章指出由于此类概率分析比较复杂，常规的概率分析方法无法适应，采用证据理论、模糊理论等推理工具可能是值得研究的有效方法.     

基于复杂系统理论的电网连锁故障研究

复杂系统理论是目前研究的一个热点,也是研究复杂电网连锁故障内在机理的最有力工具;该文首先介绍了电网连锁故障的研究历程及成果,然后根据对NERC15年数据进行的分析,说明电网大停电事故的长期关联性,并在此基础上分析了电网的自组织临界性及其对连锁故障的影响,最后简要地介绍了电网的小世界特性对连锁故障的影响。     

一种考虑连锁过载和隐性故障的电网脆弱区域分析方法

针对电网的连锁过载现象,提出了一种划分和识别电网脆弱区域的算法。首先从初始故障支路对剩余系统支路产生作用的角度,提出了受动敏感性和使动敏感性的概念,然后在考虑继电保护隐性故障的模式下,给出了初始故障支路和剩余系统支路之间的关联作用指标以及初始故障支路对剩余系统支路形成敏感性的指标,将这些指标作为特征输入量给出了一种基于聚类方法的电网脆弱区域的划分和识别算法,并在IEEE 39节点系统上进行了算例分析,验证了算法的合理性。     

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性.为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标.利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性.基于耦合映像格子(CML)模...     

降雨型滑坡诱发电网连锁故障风险评估模型研究

针对我国西部地区极端降雨型滑坡灾害诱发高压输电线路停运的现状,分析了极端降雨气象导致电力设施所处位置发生滑坡地质灾害的特点和影响线路故障率的途径。基于降雨历史数据与滑坡致灾机理,建立输电线路失效概率的混合模型;同时提出降雨气象诱发电网线路群发性故障集筛选原则,并根据效用理论和风险理论建立降雨型滑坡导致电网连锁故障的风险评估模型。最后,以我国西南某地质多发区域电网进行仿真分析,通过仿真结果比较分析,验证了所提方法的合理性。     

防御虚假数据注入攻击的多目标优化模型

随着智能电网的快速发展,虚假数据注入(false data injection, FDI)攻击已经成为未来电力系统运行面临的主要威胁之一。攻击者通过篡改系统原始数据,导致电力系统失负荷(loss of load demand, LoLD),甚至引发级联失效。因此,有必要建立一种成本效益机制来减轻FDI攻击造成的LoLD。提出了一种多目标风险规避优化模型,在FDI攻击的防御成本、电力系统运行网损和LoLD之间进行权衡。采用多目标进化捕食策略对多目标模型进行求解,获取多目标优化Pareto最优解。仿真结果在IEEE 30节点电力系统证明了所提模型的有效性,并且揭示FDI攻击下电力系统运行中存在着较高的LoLD风险。     

UHV对接入区域高压配电网安全稳定的影响

采用EPRI-E'等值方法建立包含特高压和大中型城市高压配电网的多电压等级电网仿真模型,从特高压线路故障后退出、配电网内部线路和主要电源点N-1故障的时域仿真分析,研究了特高压投运后高压配电网稳定受到的影响,并定义最短路径确定受影响程度较大的区域.仿真结果表明,特高压线路发生故障后双线跳开,最短路径为5左右的220kV站点出线潮流变化较大,部分将过载或重载,可能诱发系统的连锁故障;配电网内部的故障如果是在特高压系统故障后发生,系统存在崩溃的风险.最后,针对特高压投运后系统的运行特征,提出了相应稳定控制的措施,确保电网安全稳定运行.     

基于电流电压补偿原理的支路开断电压快速算法

 提出了一种基于电流电压补偿原理的支路开断电压快速算法。该算法通过牛顿潮流法计算出故障前网络节点电压,利用已收敛的潮流修正方程式对线路开断参数2阶求导,求出开断电压电流的二阶泰勒级数。基于支路（不包括发电机）退出运行,节点的电流电压满足节点注入功率不变的约束条件,计算出电流电压修正量互为补偿的平均值。利用该平均值作为电压泰勒展开新的修正量,得出线路开断时各节点的电压。该方法的优点是线路开断时不必对系统导纳矩阵因子表进行修正,且只需低阶泰勒展开就可得到精确的节点电压值,同时能够很好地满足计算速度与精度的要求。IEEE标准算例计算结果验证了所提出方法的有效性。