台风条件下区域电力系统的重要线路多维度辨识

准确识别电网中的重要线路并对其进行优先加固,可以提高台风条件下电力系统的安全可靠运行水平。为了有效辨识重要线路,综合考虑了线路在拓扑结构和运行状态中的地位、线路故障后的经济损失、线路参数及外部环境对重要线路辨识结果的影响,提出了加权线路介数、改进潮流熵、局部变化量、经济损失度、线路故障率这5个线路重要度的多维度评价指标。这些多维度评价指标能够综合考虑复杂电力系统的关键特征参数,克服了单一维度评价的局限性。然后,采用以集成权重与主客观权重间的离差平方和最小为目标的最优组合权重模型来确定指标权重,兼顾决策者的主观性和数据内在联系的客观性。在此基础上采用基于雷达图法的线路评价方法,能够科学形象地对线路进行综合评价。仿真结果表明,所提方法能够综合考虑影响重要线路辨识的各项因素,较好地反映台风条件下线路在电网中的重要程度。     

基于改进离差最大化方法的电网关键线路综合辨识

关键线路的辨识对保证电力系统安全性具有重要意义。针对现有关键线路辨识方法较少考虑线路两端节点信息以及对线路偶然故障考虑不足的问题,以电网拓扑信息为基础,结合当前运行状态,提出一种多指标评价的关键线路辨识方法。通过考虑局部系统的电压稳定性、线路传输容量、线路故障率以及节点的拓扑重要性,建立了识别线路重要程度的电压稳定性、容量裕度、实时故障率、拓扑联系度等4个指标;改进离差最大化方法,建立了考虑不同因素的主客观赋权的线路综合重要性指标;采用系统失负荷量最小的控制策略,衡量线路故障下系统的供电能力;最后对IEEE 39节点系统进行仿真,验证了所提辨识方法的可行性和正确性。     

基于综合介数与电网传输效率的关键线路辨识

为有效辨识出电网中关键线路,提出了基于综合介数指标与电网传输效率的关键线路辨识方法。首先,在潮流介数与电网潮流分布的基础上,综合考虑了线路的功率传输裕度与故障后的潮流转移,科学量化了关键线路在电网结构与运行中的重要性与脆弱性,其物理背景更符合电力系统实际。其次,为有效验证综合介数指标所辨识出关键线路的有效性,结合网络传输效率与电网潮流的方向性,提出了电网传输效率指标。通过IEEE-39节点标准测试系统的仿真结果表明,综合介数指标能更有效的辨识出电网中的关键线路。     

基于熵权-层次分析法综合指标的电网关键线路辨识

为准确辨识电网关键线路,首先从电网状态角度考虑,计及电网节点类型与线路负载率,基于泰尔熵理论提出电压变化量泰尔熵和潮流变化量泰尔熵;然后为使评估结果更符合复杂网络与实际电网结构模型,提出最大流传输贡献介数和平均接近中心性指标;最后结合熵权法和层次分析法对指标进行权重分配,得到既兼顾电网状态变化和电网拓扑结构,又结合客观数据并考虑主观经验的关键线路评估综合指标。通过IEEE 39节点标准系统进行测试,验证该综合指标的可行性和实用性。     

考虑多影响因素的关键输电线路辨识

针对关键输电线路辨识方法中普遍未计及相邻线路间传输的信息以及线路最大传输容量值考虑不足的问题,在输电网拓扑结构完整的条件下,提出一种综合多指标的关键输电线路辨识方法。通过考虑发电机输出容量、负荷大小、线路电抗、线路最大传输容量值以及电网的功率传输特性等多重因素,建立从不同角度衡量线路重要性的线路电抗介数指标、线路入度重要性指标、线路出度重要性指标和线路容量限制指标。采用博弈论综合赋权法综合建立的4个指标,形成辨识关键输电线路的线路影响力综合指标。以IEEE4节点系统为测试算例分析辨识方法的计算过程,并在IEEE39节点系统中进行仿真分析,验证所提方法的可行性与正确性。     

基于多任务异步处理的电网脆弱线路在线辨识

提出一种利用多任务异步处理模式进行电网脆弱线路快速辨识的方法。综合考虑线路保护配合关联度和综合后果严重度,定义了保护脆弱度;综合考虑电网的拓扑结构和系统运行方式,利用潮流介数对线路结构脆弱性进行评估;由此给出了结合线路保护脆弱度与潮流介数的线路脆弱度指标,并采用多任务异步处理模式将指标计算工作分为多个任务模块并发处理。算例结果表明:所提方法对电网中的脆弱线路有较好的辨识能力及较高的辨识精度,能够有效缩短辨识所需的时间,适合在线应用。     

基于熵权-层次分析法综合指标的电网关键节点辨识

计及电网线路负载率等级, 基于泰尔熵理论考虑潮流变化的分布不均衡性, 文中提出节点状态关键度指标。为使评估结果更符合复杂网络与实际电网结构模型, 文中提出最大流传输贡献介数和接近中心性指标。文中结合熵权法和层次分析法对指标进行权重分配, 得到既兼顾电网状态变化和电网结构, 又结合主观经验并考虑客观数据的关键节点评估综合指标, 从而准确辨识电网关键节点。通过IEEE39节点标准系统进行测试, 验证文中综合指标的可行性和实用性。     

基于结构和概率重要度的系统关键线路辨识

确定电力系统中的关键输电线路能有效提高系统稳定性,为此提出线路综合重要度指标。该方法仅利用系统基本参数,克服以往介数指标的计算需要系统当前运行方式和潮流分布的弊端。该指标从系统结构和概率两方面辨识系统的关键线路。根据功率分布理论提出输电线路功率分布介数,作为系统结构重要度指标,其考虑了与发电机和负荷直连节点的线路权重,能反映输电线路在各个发电-负荷对间功率传输中被利用程度。结合线路故障率风险指标提出支路综合重要度指标。根据IEEE　39节点标准算例进行仿真分析,利用得出的数据和用其他判据得出的数据进行比较,验证所提方法的有效性。     

联合采用客观赋权和夹角度量法的电力系统关键线路辨识

准确识别电力系统中的关键线路并对其进行优先加固,对于减小大停电事故发生概率进而提高系统运行的安全性与可靠性具有重要意义。在此背景下,针对复杂的区域电力网络,基于其拓扑结构和运行特性,提出了辨识关键线路的5个指标,包括网络凝聚度变化率、网络生成树变化率、线路连接重要度、网络传输效能变化率和线路加权潮流介数。这些评价指标较为全面地考虑各种相关因素对关键线路辨识结果的影响,克服了单一评价指标的局限性。接着,采用CRITIC(criteria importance through intercriteria correlation)法来确定指标的客观权重,并利用熵权和肯德尔相关系数分别衡量指标内部的对比强度和指标之间的冲突性。然后,提出了采用夹角度量法的线路综合评价方法,以筛选出电力系统中的关键线路。最后,采用广东某区域电力系统验证了所提关键线路辨识方法的有效性。     

基于层次分析-熵权组合法的架空输电线路综合运行风险评估

针对当前多种气象灾害对架空输电线路的共同影响研究的不足,提出采用层次分析-熵权组合方法综合评估各气象灾害对架空输电线路的影响程度。通过层次分析法确定主观权重,熵权法确定客观权重,主客观结合,并利用最小二乘法组合优化,确定各风险权重。由此建立了采用风险权重、风险概率、风险后果来表征线路综合运行风险的评估模型。最后,将该模型应用于某区域电网线路,通过具体实例验证了该评估模型的可行性。     

基于元胞自动机的电网隐性故障传播模型关键线路识别方法

有效辨识电网中关键线路对优化电网结构、减少电网连锁故障具有重大意义。为此,考虑电网线路隐性故障,建立了基于元胞自动机理论的电网隐性故障模型,并在此基础上提出了一种综合考虑线路两端负荷量、线路故障频率和线路邻居数量的电网关键线路辨识方法。以IEEE39节点系统为算例,识别了该节点系统的关键线路,并通过与别的方法对比验证了该模型的合理性及其电网关键线路辨识方法的有效性。该模型和方法能为电网连锁故障模型和脆弱性评估提供新的参考。     

基于台风场景模拟的配电网架空线路薄弱环节辨识方法

为降低台风造成的配电网负荷和经济损失,需对配电网架空线路的薄弱环节进行辨识。首先,考虑台风预报信息及其不确定性,利用Batts模型刻画台风登陆后风场各点风速及其衰减过程;然后,基于电杆风荷载与抗弯强度的关系建立电杆与线路故障率模型;同时,综合考虑线路故障频率及供电负荷重要程度定义线路脆弱度指标,并采用层次分析法确定指标中各因素权重;最后,提出一种台风场景下基于蒙特卡罗法的配电网架空线路薄弱环节辨识方法。典型算例结果表明,以所提方法确定的线路薄弱环节作为加固配电网混凝土电杆、分配应急发电车的依据,可有效降低台风灾害下配电网负荷和经济损失。     

风电场宏观选址综合决策方法的研究

针对目前风电场选址方案评估决策中指标体系不全面以及主观确定方案等问题,提出了基于层次分析法和灰色关联分析法相结合主客观综合地选择出合适的风电场场址。首先综合考虑了风能、联网、地质、交通与施工等确定了风电场宏观选址现场各指标,再采用改进的层次分析法确定各指标权重,最后利用灰色关联度分析法结合各指标权重,达到了从主客观角度综合分析确定风电场宏观选址。并选取新疆3个风区选址方案进行了分析,验证了该方法的可行性,从而为风电场科学投资提供了理论依据。     

考虑风电机组故障电压穿越特性的连锁故障关键线路辨识

新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综合风险指标评价集。基于状态故障网络计及线路失负荷程度和线路失负荷不均匀性,分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标;基于电气介数提出了考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标;同时,考虑电网的网络结构和状态转移特性,采用模糊熵权法定义综合风险指标,以衡量线路开断的综合影响。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点系统算例验证所提方法用于关键线路辨识的有效性,且针对关键线路的缓解措施能显著降低大停电风险。     

综合考虑电压等级和运行状态的电网脆弱线路辨识

为了对电网脆弱性进行一个合理的评估,在考虑电网实时运行状态情况下,引入衡量潮流分布不均衡程度的潮流熵的概念,提出将线路潮流熵变化作为脆弱线路辨识的一个指标。基于复杂网络理论,考虑电网拓扑结构特点,建立节点重要度指标,并结合线路所在电压等级和地理位置,提出脆弱度修正因子。通过综合潮流熵变化、节点电压偏移、节点重要度和修正因子提出城市电网脆弱线路辨识的方法。以某城市电网2011年夏大运行方式为例进行线路脆弱性分析,并进行了时域仿真验证,仿真结果表明该方法能够较好地辨识城市电网中的脆弱线路,与电网实际运行情况相符,特别是能够辨识出承担功率不多但重要的联络线路。通过对 IEEE-39节点系统脆弱线路的辨识也说明了所提方法的合理性和通用性。     

基于潮流介数的电力系统关键线路辨识

提出线路潮流介数并将其应用于电力系统关键线路的辨识。该方法基于系统当前运行方式和潮流分布,克服了以往(加权)介数指标假设节点间功率按最短路径传输和忽略线路潮流具有方向性的弊端,能有效反映和量化线路在发电机到负荷功率传输中发挥的作用,同时考虑了发电机和负荷间最大可用传输功率对线路关键性的影响,其物理背景更加符合电力系统实际。同时,在反映关键线路故障对电力系统状态造成影响方面,提出采用层次分析法分析关键线路故障对系统线路过负荷、节点电压越限和暂态稳定性等方面造成的综合影响,验证利用潮流介数指标辨识出关键线路的相对重要程度。CEPRI 36节点数据和甘肃电网实际运行数据的仿真结果表明,所提关键线路辨识方法能够更好地反映线路在整个电网中的重要程度,验证了潮流介数在电力系统关键线路识别中的正确性和有效性。     

电力通信网关键节点辨识方法研究

随着智能电网建设的推进,作为电力系统通信专网的电力通信网结构日渐复杂,承载业务量也日益增多。为准确辨识电力通信网的关键节点,提出多评价指标的关键节点辨识方法。首先按照网络拓扑情况和节点凝聚度计算各节点的静态重要度,根据节点所承担业务数量和种类计算各节点的业务重要度。然后利用三标度层次分析法确定两个指标的权重。最后根据指标及其权重计算各节点重要度,完成电力通信网的关键节点辨识。仿真表明,相对于其他算法,该算法能够更好地综合电力通信网拓扑特性和节点业务量情况,全面体现出各节点在电力通信网中的地位和作用,对电力通信网的运行风险评估具有重要参考价值。     

基于综合权重法的电力系统脆弱线路识别方法

提出了电力系统脆弱性线路识别的评估指标,考虑电气结构特性和状态转移特性,构建了包含电气结构重要度、支路连接综合度、支路后果脆弱指标、节点电压偏移的指标体系。综合专家主观意见和客观信息,运用综合权重法辨识电网中的脆弱线路。应用IEEE 39节点系统进行仿真分析,验证了所提出的脆弱性指标的合理性和评估方法的有效性。     

基于有功潮流介数的电网关键线路辨识

关键线路辨识是电力系统运行风险控制的重要环节。为提高辨识准确性,提出了基于有功潮流介数指标进行关键线路辨识的方法。该方法在传统电气介数指标基础上,结合电网实际潮流分布与线路输电容量的影响,物理背景更加符合电力系统实际。同时,提出了系统输电效率指标,利用关键线路连锁故障下的系统输电效率变化进行有效性校验;并分析了分布式电源的接入对电网关键线路辨识的影响。IEEE 39节点系统算例表明:少数有功潮流介数较高的线路在电网的功率传输中起着至关重要的作用,针对这些线路的连续攻击可导致潮流传输水平急剧下降,从而证明了利用有功潮流介数进行电网关键线路辨识的有效性。分布式电源接入(distributed generation,DG)的算例表明:DG的接入改善了局部电能供求关系,与之相关的重要联络线路的关键作用会减弱,关键线路辨识的结果会受到系统运行方式变化的影响。     

电力通信网的关键节点辨识

在如今快速发展的智能电网中,电力通信网节点数量和网络结构变得越来越庞大且复杂。为了识别网络中的关键节点,结合电力通信网拥有其作为电网通信主干网架的独特行业背景,综合电力通信网的拓扑结构、通信业务和电网的影响等因素构建了多指标评价体系。通过层次分析法求得各指标的主观权重,并用熵权法求得各指标的客观权重,最后结合两种权重得到指标综合权重,根据各指标的重要度及对应综合权重确定各个节点的重要度。仿真表明,相对于其他算法,该算法的评价指标更为综合,权重分配更为客观合理,能准确辨识网络中关键节点,为保障电力通信网的安全可靠运行提供参考依据。