大电网脆弱性评估的潮流介数分析方法

针对复杂大电网局部故障后其脆弱性有效定量分析难的问题,将潮流介数理论应用于大电网脆弱性评价分析,并对其可行性进行定量分析。首先,基于复杂网络理论,分析了大电网的拓扑结构,确定了大电网具有小世界网络和无标度网络的特性,即电网的拓扑结构是脆弱的且具有关键的脆弱节点。其次,根据电网在当前运行状态下的潮流分布,根据节点和支路在电网中的参与程度,引入物理背景更加符合电力系统背景的潮流介数概念,对节点和支路在电网功率传输中的重要作用进行科学的量化,在此基础上,构建了大电网局部故障阶段结构脆弱性评价指标。最后,仿真分析IEEE 30节点系统,验证其作为电网网络脆弱性评估指标的可行性,以及证实与拓扑介数指标相比较,潮流介数能较好评估电网在稳态运行中发生局部故障的脆弱性。     

利用社区挖掘的快速无功电压分区方法

针对电力系统无功网络具有强区域解耦性的特点,利用复杂网络理论中的社区网络挖掘方法,即发现复杂网络中的抱团特性,提出了一种电网无功快速分区方法。首先,分析了电力网络的物理特性与运行特性,结合复杂网络理论的相关参数定义,构建了符合电力网特点的拓扑模型;然后,利用社区网络挖掘法对无功拓扑进行了划分,并将结果与其他分区方法进行了对比分析。算例结果表明：兼顾了电网物理与运行特性的社区网络分析法与已有无功分区方法有着近似结果,有一定的合理性,且计算方法简单快速,符合复杂电网分析和工程计算需求。     

基于复杂网络的电力系统鲁棒性分析

随着电力系统在现代社会发展中的地位不断提高,其面临的各种危险也越来越引起人们的高度关注。为探究电力系统鲁棒性,建立了考虑电力系统实际运行机理的网络化模型。基于复杂网络理论,按照方法论原则,提出了一种鲁棒性分析方法。分别从结构和功能上给出了电力系统的鲁棒性分析指标,并模拟了电力系统三种故障情形。运用IEEE30测试网络,比较了基于复杂网络的分析方法与基于常规潮流分析的系统崩溃结果,对提出的分析框架进行了验证。同时,采取IEEE300网络和符合小世界特性及无标度特性的1000节点网络模型对电力系统的鲁棒性进行了详细的分析。结果表明,该分析方法可以对多种情况的电力系统进行鲁棒性全面评估,证明了该方法的有效性。     

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。     

小世界网络下电网连锁故障预测

电网连锁故障可能导致大规模停电等严重后果,小世界网络是复杂网络理论中重要网络模型之一.该文首先提出了基于小世界网络构建合理的拓扑模型,建立预测连锁故障优先级的方法.其次,构造了建立在物理特性、电气参数、功率损耗等因素基础上的加权电气介数,结合完整的支路静态能量函数模型,建立了映射潮流变化的能量指标.再次,提出了反映电网发生故障后小世界网络模型的状态和结构变化的综合性裕度指标预测连锁故障.最后,将该算法在IEEE-57母线系统中进行算例分析,仿真结果表明所提预测方法能够快速、准确地搜索出较严重的连锁故障模式集,验证了该方法的合理性、有效性.     

基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析

针对大区域电网发展及其安全稳定问题,基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发,分析、类比了各评估方法,指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足,电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态,指出了提高评估精度是下一步研究的重点。     

基于复杂网络理论的关键输电断面分析

关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了基础。该方法利用输电介数指标识别由电网拓扑结构与潮流分布共同决定的关键输电线路,并结合复杂网络聚类算法构造适用于输电断面分析的电网分区方法;在分区的基础上,利用输电断面的特征及其与分区的关系,解决自动搜索过程中的充分性和必要性问题;最后,利用主导线路的输电介数实现了关键输电断面的重要性排序,克服后验式自动搜索方法中需要定量分析安全稳定裕度的缺陷。对中国电科院CEPRI-36系统和某省电网进行仿真计算,验证了所提模型和算法的有效性及对大电网的适应性。     

基于网络数字化挖掘的电网拓扑结构辨识

在分析电网物理与运行特性基础上,应用复杂网络理论对电网拓扑模型进行网络数据挖掘,实现对电网拓扑模型的结构辨识.提出了基于有功和无功网络分解的有向加权电网拓扑模型,给出了线路方向选取与线路权重计算的方法;重新定义了最短电气路径及相关网络参数,提出了平均贡献度的概念及计算方法;在此基础上,对电网进行了骨干网与社区网的数据挖...     

基于二维平面拟合的电网脆弱性分析

电网的脆弱性分析对于指导事故防控和确保系统安全稳定运行具有重要意义.文中同时考虑影响电网脆弱性的运行状态和拓扑参量因素,在一定的电网运行条件下,结合加权改进的小世界模型,提出了基于二维平面拟合的电网脆弱性分析方法.主要研究扰动后潮流转移过程中电网结构改变与运行状态变化之间的相互关系,分析具有不同输送潮流和不同结构特征的线路故障导致的转运潮流改变和电网拓扑变化对于系统脆弱性的影响,并从中找出电网的脆弱线路,这对于指导电网中相关重要元件的监控、维护工作提供了可供参考的依据.算例结果表明所述方法合理、有效,具有在线应用的前景.     

基于分形机理的复杂电力网络脆弱性评估及鲁棒性提升策略研究

电网规模的扩大及其互联程度的提高增加了电力系统运行的复杂性,分析电网脆弱性并给出改进策略变得尤为重要。结合对分形机理的研究,发现枢纽节点直接相连会使网络更加脆弱,据此设计了一种基于最大边介数生成树的复杂网络拓扑改进策略,该策略可提升网络的分形特性、降低小世界特性,从而能显著提升网络的鲁棒性,并解决了传统方法经济性低的问题。基于复杂网络理论,结合若干种节点或支路重要度指标设计了相应的攻击模式,并对复杂网络进行了脆弱性评估,最后通过几个电力网络算例验证了所提策略的有效性。     

复杂网络理论在电力网络中的应用与研究

从结构模型的层次简述了复杂网络的相关研究,并根据文献中的研究成果,分析说明了电力网络所具有的符合复杂网络共性的性质,即小世界性和无标度性.概述了复杂网络理论在电力系统中的应用,重点说明了利用复杂网络分析大停电事故的方法和意义,以及如何从复杂网络的角度来分析和研究电力网络的动态特性.总结了目前复杂网络研究尚需解决的问题并预测了复杂网络在今后的电力网络研究中的作用及其发展趋势.     

基于元件功率的区域电力系统薄弱环节辨识算法

在已构建的电力系统网络中总是存在着会造成大面积停电事故的网络节点,即薄弱环节,因此,对于庞大的电力系统网络来说,寻求网络中存在的薄弱环节具有着重要的意义。基于小世界网络模型对区域性电力系统进行网络建模,并以节点功率变化为基础,构建网络中某一发电节点的功率值变化或者从电网中解列后对网络系统中其他元件功率影响的一种新算法模型。并提出了功率变化度的概念,进而辨识电力系统中的薄弱环节,对电力系统的经济可靠建设提供理论支持。最后通过一个电力系统算例验证了该算法的有效性。     

中美电网的小世界拓扑模型比较分析

近来,世界范围内接二连三地发生大规模电网停电事故,引起人们对电网可靠性的高度关注.文中从电网拓扑统计特性入手,在深入讨论小世界网络模型后,对美国西部电网和中国北方互联电网进行比较分析,得出中、美两国的大区电网都属于小世界网络的结论.在此基础上,定性分析电网的小世界特性对级联故障传播的影响.     

浅谈电力系统中电压无功功率的控制

电力系统的负荷需要消耗大量的无功功率,而无功功率平衡要满足众多的结点电压,就需要分级分层就地平衡。地区电网的电压无功控制,主要是控制其管辖范围内的各级变电站,使电网的电压合格,并实现无功的就地平衡,降低网损。为此,通过分析变电站电压无功控制的主要设备：有载调压变压器、并联电容器以及并联电抗器,说明变电站电压无功控制的原则、要求、实现方式。     

厂站端与监控中心电网模型的纵向一体化研究

为实现电网模型的统一维护和一致性共享,提出了基于监控中心公共信息平台的“源端维护、全网共享”的纵向一体化概念,即变电站站端和监控(调度)中心之间的模型一体化.对于电网模型的描述涉及诸多环节和系统,而以变电站综自(子站)系统为模型源端,可以实现对电网的唯一描述和最优化的维护模式.文中阐述了实现变电站子站(或综自)系统与监控(或调度)中心之间模型和图形等信息的共享架构,此架构中共享的模型不仅包括一次电网模型、二次装置模型,还有变电站综自系统与监控(调度)主站通信所需的通信模型.本文提出的统一模型维护的架构也可满足智能变电站以及IEC61850变电站的发展需要.     

小世界电网的连锁故障传播机理分析

随着复杂网络理论的发展，特别是电网的小世界特性的发现，电网的复杂结构特性对故障连锁反应的影响越来越受到关注。文中以复杂网络科学理论为基础，考察了小世界电网中节点的非均质特性，提出多种故障模式和故障指标，重点分析了连锁故障在小世界电网中传播的内在机理，并提出改善小世界电网承受故障能力的有效措施。对实际电网的拓扑特性研究和故障仿真结果表明:小世界电网本身的结构脆弱性是造成大规模连锁故障迅速蔓延的根本原因，外界因素不能从根本上改变这个弱点，改善电网资源配置、尽可能避免负荷分布的极不均匀性对预防大规模连锁故障和提高电网的可靠性将更有意义。     

基于图划分的大电网拓扑分析

为支撑大电网在线实时监控和分析,提出了一种基于图划分的大电网拓扑分析方法。该方法首先根据智能电网调度控制系统电网建模特点,给出了基于图论的电网层次结构、拓扑结构、厂站母线分析和系统网络分析模型。然后基于图划分建立了并行网络拓扑和局部拓扑修正的数学模型,并根据该模型设计了大电网并行网络拓扑的实现方法。最后基于共享内存编程模型在智能电网调度控制系统中研发了快速网络拓扑分析服务功能。所提出的模型和方法实现了大电网并行网络拓扑分析的无锁计算,避免了多线程数据竞争导致的阻塞耗时问题。对实际系统进行仿真测试,结果表明了该方法的准确性、实时性和有效性。     

大型并网风电场和光伏电站内动态无功补偿的应用技术分析

为了研究并网风电场和光伏电站内应用全容量SVG(Static Var Generator)动态无功补偿的必要性和特别要求,重点从调节特性与响应速度等性能指标对比研究了SVC(Static Var Compensator)和SVG两种型式的动态无功补偿装置。针对甘肃已并网多个新能源项目,分析了大型风电场升压站在无功配置方案和无功补偿设备运行方面存在的误区和一些细节问题,并结合典型事故进一步分析了电网故障情况下SVG对系统无功和电压的支撑作用。同时,研究了集中并网光伏电站内SVG的选型和典型电气接线方案以及SVG在实际工程应用中的常见故障问题,对类似工程具有指导意义。     

基于小世界拓扑模型的大型电网脆弱性评估算法

应用小世界网络理论研究电网中大规模连锁故障传播的内在机理,对寻找电网本身固有的脆弱性并提出有针对性的增强措施具有重要意义.文中提出了基于小世界拓扑模型的大型电网脆弱性评估的综合算法,并对电网的拓扑建模、基本特征参数的统计以及故障模拟与脆弱性评估等各部分的独立算法进行了设计,从而形成了具有良好扩展性、便于对大型电网自身结构脆弱性及大规模连锁故障机理进行深入研究的综合算法.将该算法应用在多个实际电网中,取得了较好效果,从而证实了该算法的有效性.     

浅谈电网主/厂站遥信自动对比系统数据采集及传输相关应用

主/厂站遥信信号自动对比系统是用于实现调度主站端和变电站端后台遥信数据自动对点校对,实现遥信信号自动验收。在确保网络数据安全的大背景下,如何实现在有效资源下对变电站端后台数据的采集以及主站端将数据传输至现有平台以实现数据的对比,已成为目前最大的安全问题。针对变电站端后台数据采集与主站端数据传输的难题,本文讨论了电网主/厂站遥信自动对比系统数据采集及传输的相关应用,设计了数据采集/传输的系统架构,并对电网主/厂站遥信自动对比系统的发展方向进行了初步探讨。