基于保护脆弱度加权拓扑模型下的电网脆弱性评估

电网中存在的某些脆弱环节对系统大停电事故有着重要的影响。为了有效辨识出这些脆弱环节,提出了基于保护脆弱度加权拓扑模型下的脆弱性评估方法。定义了保护配合度、保护故障严重度和保护脆弱度,并以此提出了单元保护脆弱强度的概念,量化了保护装置的脆弱度对电网中单元脆弱性的贡献程度;建立了基于保护脆弱度的拓扑模型,并给出了加权后相应复杂网络参数的定义;由此,提出了结合单元保护脆弱强度与介数的电网脆弱性评估方法。算例结果验证了所提方法在保持复杂网络理论对结构脆弱性有较好辨识效果的基础上,有效地计及了保护装置脆弱性因素对电网脆弱性的影响,提高了脆弱辨识效果和精度,表明该方法简单有效,具有一定的应用前景。     

基于电网状态与结构的综合脆弱评估模型

系统规模的不断扩大及元件的日益复杂,使得电网安全问题成为关注焦点。在已有脆弱性 研究基础上,给出了状态脆弱性及结构脆弱性的准确定义及新评估模型;提出了结合两脆弱因子的 评估思想,即在考虑元件运行状态的同时,兼顾其网络结构特性,由此建立了可基于不同运行状态 变量以获取不同脆弱评估目的与结果的评估模型通式。算例结果表明所提出的模型可基于不同状 态变量对电网进行脆弱性评估,且对电网中的薄弱环节有较好的辨识能力及较高的辨识精度,可为 电网脆弱性评估及电网运行维护提供参考,验证了模型的合理性及有效性。     

基于潮流冲击熵的加权拓扑模型在电网脆弱性辨识中的应用

电网脆弱性不仅与电网的拓扑结构有关,还与电网的电气特征紧密相连。为了辨识出电网的脆弱环节,基于支路开断的潮流冲击熵,提出了一种电网脆弱性辨识的新方法。定义了支路和节点脆弱强度指标,建立了基于潮流冲击熵的加权拓扑模型,由此得出了线路和节点的加权介数指标,结合脆弱强度和介数指标,提出了综合脆弱度指标,该指标综合考虑了电网拓扑结构与电气特征的影响,且加权介数的引入能够对电网脆弱性进行辨识起到放大的作用。由算例结果可以发现,文中定义的综合脆弱度指标能够有效克服从单一角度对电网进行脆弱度评估,提高了辨识的准确度与精度,说明了该脆弱性辨识方法的有效性与合理性。     

基于复杂网络理论与风险理论的地区电网脆弱性评估

电网脆弱性不仅与电网的网络结构及其电气参数有关,还与电网的实时运行状况及约束条件有关。基于复杂网络理论与风险理论,提出了一种新的电网脆弱性评估方法。首先以节点重要度指标和线路改进介数指标对电网中的脆弱源进行识别;再利用设备状态检修数据建立起脆弱源元件的故障模型,依据设备的健康指数推算出设备的故障可能性,并引入效用理论来评估故障严重度,得到相应的综合静态风险指标;最后基于网络结构特性指标和综合静态风险指标定义了节点脆弱度和线路脆弱度指标,并以某一地区电网为例进行分析,结果表明,文中定义的脆弱度指标能有效地克服以往从单一角度去评估电网脆弱性的弊端,提高了辨识精度与辨识效果,验证了该脆弱性评估方法的合理性及有效性。     

基于复杂网络与风险的电网综合脆弱性评估

电力系统中的元件是否有脆弱,不仅在于它在电网结构中的地位,也与它的运行状态有关。本文应用复杂网络理论将支路与节点定义为脆弱源,应用改进的电气介数来评价电网结构脆弱性;然后考虑脆弱源自身故障对电网造成的影响以及对其他脆弱源故障的敏感程度,用风险指标表征运行状态脆弱性。针对以往只考虑系统最大运行方式的不足,提出多负荷水平模型来计及不同负荷状态下脆弱性可能存在的差异,最后得到元件综合脆弱性指标。该方法能够弥补单一分析结构或运行状态的不足,有效辨识出系统可能引发大停电事故的薄弱环节。算例分析表明本文采用的方法对电网的脆弱环节辨识能力较强,辨识精度较高,能够为电网的运行维护与规划提供有力的参考。     

基于P、Q网分解的有向加权拓扑模型下的电网脆弱性分析

针对拓扑模型下的电网脆弱性分析问题,提出了基于P、Q网分解的电网有向加权拓扑模型.在分析电网物理与运行特性的基础上,对有功网络和无功网络进行分解建模,给出两种网络拓扑模型下线路方向选取与线路权重大小的计算方法,由此应用复杂网络理论对电网脆弱性进行分析.IEEE-14节点系统算例结果表明:在不同网络拓扑模型下,单元脆弱强度存在显著差异,有功与无功网分解建模更符合电网拓扑模型特征;与其他电网脆弱分析结果相比,有向加权拓扑模型对电网脆弱环节有较高辨识精度,验证了模型的有效性.     

基于P、Q网分解的有向加权拓扑模型下的电网脆弱性分析

针对拓扑模型下的电网脆弱性分析问题,提出了基于P、Q网分解的电网有向加权拓扑模型。在分析电网物理与运行特性的基础上,对有功网络和无功网络进行分解建模,给出两种网络拓扑模型下线路方向选取与线路权重大小的计算方法,由此应用复杂网络理论对电网脆弱性进行分析。IEEE-14节点系统算例结果表明：在不同网络拓扑模型下,单元脆弱强度存在显著差异,有功与无功网分解建模更符合电网拓扑模型特征;与其他电网脆弱分析结果相比,有向加权拓扑模型对电网脆弱环节有较高辨识精度,验证了模型的有效性。     

基于协同效应分析的输电线路脆弱评估方法

针对复杂电网薄弱环节辨识问题,从结构和状态两方面深入研究电力系统脆弱特性及其量化方法。在结构方面,基于复杂网络理论,结合电力系统特性,提出结构脆弱指标——源荷介数;在状态方面,利用输电裕度、功率过载和功率传输分布因子(PTDF)等概念,提出状态脆弱指标——线路故障功率过载量。通过分析系统结构与状态之间的关联关系,利用协同效应,提出计及结构和状态关联关系的线路综合脆弱性评估模型。新英格兰39节点系统和某500 k V网架系统仿真结果表明,结构与状态之间的关联性影响电网脆弱特性;与传统方法相比,所提模型具有更好的脆弱辨识能力,验证了模型的合理性。     

考虑线路介数和well-being风险贡献度的电网脆弱线路评估

输电线路脆弱性评估是电网脆弱性研究的重要内容,现有评价方法评价角度单一,且无法考虑天气因素的影响,缺乏实用性,为此,提出了一种评估输电线路脆弱性的新方法。基于加权介数模型,计算线路加权介数指标,基于well-being风险追踪模型,计算考虑元件敏感度的well-being风险贡献度指标。同时,结合两状态天气模型,研究了恶劣天气对线路脆弱性的影响。结合线路介数和well-being风险贡献度提出了兼顾系统网络结构和运行状态特性的综合脆弱性指标,并给出了输电线路脆弱性评估方法流程。最后对IEEE-RTS系统进行仿真,结果证明了所提指标和方法的合理性和实用性,该方法可以辨识出处于电网关键输电通道上的脆弱线路,为电网运行维护提供参考。     

基于效用风险熵的复杂电网连锁故障脆弱性辨识

研究了基于效用风险熵理论的复杂电网连锁故障脆弱性评估模型和算法实现问题。首先,结合支路断开后的潮流转移特性和潮流分布特性建立支路脆弱度评估模型,计及支路退出运行给系统带来的影响;其次,建立节点脆弱度传递模型,克服目前社会网络类指标和系统科学类指标存在的不足;最后,以元件脆弱性评估结果为基础,辨识电网组织结构面临的风险不确定性。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所述方法的合理性和有效性。     

考虑分布式电源出力随机特性的配电网节点脆弱性评估

随着分布式电源的接入及配电网规模的不断扩大,配电网的安全性与可靠性面临挑战,配电网脆弱环节辨识问题亟待解决.考虑分布式电源出力随机性对配电网节点脆弱性的影响,建立基于拉丁超立方抽样的风电与光伏随机出力模型;基于复杂网络理论与配电网辐射状的拓扑条件提出改进节点度、改进介数等节点脆弱度指标;利用分布式电源随机出力模型的采样结果得到节点脆弱度指标的分布特性;提出基于样本修正权重的模糊综合评价方法,对考虑分布式电源出力随机性的配电网节点脆弱性进行分析.改进的IEEE 123节点系统算例结果验证了所提方法的可行性与有效性.     

考虑元件可靠性的舰船电力网络综合脆弱性分析

针对复杂网络理论研究电网节点脆弱性时存在的局限性,在考虑舰船电力网络结构脆弱性的基础上,将源与负载间连接路径的可达性叠加到舰船电网的综合脆弱性中;利用多属性决策方法,提出基于主客观赋权法相结合的综合权重自适应获取模型。首先,将舰船电网结构脆弱性和物理脆弱性相结合,提出综合脆弱性的概念;其次,选取层次分析法和熵法这两种典型的主、客观赋权法,利用加权和法的评价函数作为优化模型的目标函数,提出自适应综合权重获取的优化模型,实现对舰船电网综合脆弱性的全面评价;最后,将所提综合脆弱性指标与传统结构脆弱性指标相比较,通过某环形舰船电网验证了模型的有效性。     

Buck变换器的拓扑指数及脆弱性分析

将脆弱性分析引入到电力电子变换器结构性故障的研究,具体研究方法是基于信息化学中拓扑指数的概念,计算出Buck变换器的拓扑指数,提出Buck变换器脆弱性判定方法。通过对Buck变换器拓扑指数的计算和分析,量化不同故障对Buck变换器运行特性的影响。脆弱性的研究将为电力电子变换器安全稳定运行和故障诊断提供一个新的分析思路。     

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.     

基于RBF神经网络的电网脆弱性评估及其趋势估计

本文建立了分层网状拓扑结构下的电网脆弱性评价体系,针对该体系提出了基于径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络的电网脆弱性评估方法。将电网综合脆弱性分为状态脆弱性和结构脆弱性,并与相应的子指标构成脆弱性网状评价体系,同时以高斯（Gauss）函数作为RBF神经网络函数的核函数解决指标间的非线性问题。通过MATLAB中的RBF神经网络函数对IEEE14母线系统计算分析,验证了该方法的全面性与有效性。最后,针对节点多个测量周期的脆弱性测度建立自回归（auto regression,AR）模型,通过判定AR模型的差分方程稳定性,分析了节点脆弱性测度的发展趋势。     

复杂网络理论在能源互联网脆弱性与鲁棒性研究中的应用

由于能源互联网逐渐形成一个庞大的复杂网络体系,其脆弱性与鲁棒性评估面临更多挑战。传统还原论无法解释系统层面的现象且对参数和数据量要求高,存在一定局限性,不断发展的复杂网络理论为此提供了新的理论工具。立足于国内外现有研究,首先概述了能源互联网的脆弱性和鲁棒性的含义,梳理了基于复杂网络理论的总体研究思路;其次,阐述了复杂网络视角下的能源互联网拓扑模型;然后,探讨了用以辨识系统薄弱环节的理论基础,并据此归纳了脆弱性改善策略;接着,基于相依网络理论总结了能源互联网的鲁棒性评估模型,包括连锁故障模型、攻击场景、鲁棒性测度;最后,提炼了已有研究的不足,并展望了未来的研究方向。     

低压微电网运行脆弱性评估

基于微电网拓扑结构和运行状态,提出了微电网运行脆弱性评估方法。首先定义了孤岛运行状态下的微电网脆弱性;其次对微电网进行脆弱性实时评估,分析微电网脆弱性实时评估的各种影响因素,建立微电网脆弱性实时评估概率模型,并基于风险理论建立风险后果度量函数。最后,通过算例验证评估方法的有效性及合理性。可以及时找出微电网脆弱性环节,为实现自愈提供理论基础。     

海上油田群电力系统节点脆弱性评估

针对以往对海上油田电力系统的可靠性研究只考虑N–1故障,未能深入探究多重故障对系统可靠性影响的问题,考虑海上油田电网特点,提出节点脆弱性的评估方法.首先,基于油田电网历史故障数据建立连锁故障典型事故链,挖掘导致连锁故障问题的主导因素.然后,基于历史故障分析结果,建立了油田电力系统节点脆弱评估模型.该模型根据无功–电压灵...