基于蒙特卡罗仿真和电压安全约束的无功优化算法

传统的电压无功优化采用确定性方法，并且主要考虑经济性，而在规划阶段需要对运行方式的不确定性进行更深入的研究。文中提出了基于蒙特卡罗仿真和电压安全约束的无功优化模型，以尽量提高节点的电压水平作为优化的目标。算法采用非序贯蒙特卡罗仿真实现，考虑了系统各种可能的运行状态及其出现的概率。该模型的优化结果对提高节点电压水平和整个系统的电压安全性效果显著，使系统在电压安全的基础上达到经济优化。以IEEE可靠性标准测试系统为例进行了分析计算。算例表明：该模型和算法可行，结果合理且对电力系统的规划运行有重要的参考意义。     

继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型

继电保护隐藏故障是造成输电线路连锁跳闸的主要原因。通过分析继电保护装置隐藏故障的动作机理，定义了隐藏故障的风险区域，并利用保护装置隐藏故障概率和风险区域故障概率的计算，建立了输电线路连锁跳闸的概率模型。该模型计入了多条输电线路具有不同故障概率对触发继电保护装置隐藏故障的影响，可以评估继电保护系统因隐藏故障造成连锁误切线路的概率。最后，利用实际数据进行的算例分析验证了模型的合理性，计算结果对电力系统可靠性分析及连锁故障风险评估具有参考价值。     

基于稳定域及条件概率的暂态稳定不确定性分析

以随机变量可信区间内最严重的取值为基本工况，利用稳定裕度及其灵敏度分析技术计算连续参数空间中的稳定域边界;根据概率分布密度函数，计算不确定工况处于该稳定域内（或其外）的联合概率，得到系统稳定（或失稳）的概率。在分析不同的2维参数稳定域的基础上，给出由负荷水平、故障位置与故障切除时间构成的3维参数稳定域。同时，采用条件概率方法处理电网拓扑、故障元件和故障类型等离散型随机变量。将条件概率方法与稳定域方法相结合，计算电力系统的失稳概率。定义新的风险指标来评估失稳风险。对IEEE 39节点和山东500 kV系统的仿真表明该方法具有较好的实用价值。     

电压骤降的可靠性评估新方法

随着信息技术和其他高科技产业的迅速发展，电压骤降的影响日趋严重，对供电可靠性提出了新的挑战。文中提出了电力系统电压骤降的概率评估指标体系和算法。算法利用电力系统的可靠性数据，对于每条可能发生故障的线路，考虑保护设备的参数及各种故障类型，以一定的步长对该线路进行逐段分析，得到电压骤降的参数，应用频率与持续时间法求得负荷点和系统的各项指标。算法提供的定量分析结果对于电力部门和用户在规划、运行阶段进行成本/效益的定量投资分析、方案比较以及采取减轻电压骤降危害的措施是十分必要的科学依据。     

发输电组合系统故障频率和持续时间指标的新算法

针对在发输电可靠性分析中故障频率和持续时间指标计算量太大的问题,提出了基于解析模型和非序贯蒙特卡罗仿真相结合的新算法,并分析了在大型实际系统计算中由于抽样次数限制和系统固有特性使结果出现误差的原因,继而给出了频率指标的上下界。通过一实际系统的分析计算,证明了理论分析的正确性以及所述算法的有效性及实用价值。     

水轮机调速器参数自整定遗传算法的研究

水轮机调速器的参数整定直接关系到水轮机调节系统的稳定运行及调节品质，进而会影响到电能的质量.应用可变交叉概率和变异概率的改进遗传算法对水轮机PID调速器参数进行优化，并将改进遗传算法的计算结果进行仿真分析，结果表明，该方法有效地消除了对参数初值的依赖性，使得寻优效率大大提高，改善了收敛性，是一种较好的PID参数寻优方法。     

基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估

为了提高运行风险评估的精度，提出了一种计及元件运行状态时变性和自动装置调节作用的运行风险概率评估算法。该算法将元件分成时变元件和非时变元件2种类型，在日发电计划基础上推导出了各类元件的时间相关停运概率，并在故障后果分析中考虑了自动装置的调节作用，最后从失负荷量、越限程度和系统所处各类运行状态的概率3个方面构建了适合调度的运行风险指标。通过对IEEE-RTS可靠性测试系统的计算分析验证了所提出算法的有效性。     

组合系统可靠性评估中有功校正策略研究

在组合系统可靠性评估中，系统元件(发电机、变压器、线路、母线等)发生故障后 ，常需运用有功校正模型进行计算，以确定是否切负荷或确定切负荷的节点位置及切负荷量 。目前以有功切负荷量最小为目标的策略常产生多重解，文中结合电力系统的运行实践，提 出了多种切负荷策略，并对算例结果进行了研究，证明该方法是合理的。该模型的算法已用 于以蒙特卡罗法为基础的组合系统可靠性评估中。     

基于负荷模糊聚类的电压稳定概率评估

在对研究时段内多个负荷水平进行模糊C均值聚类的基础上，采用多维正态分布抽样技术，提出了一种同时计及节点负荷相关性和负荷预测不确定性的电压稳定概率评估方法。通过对负荷样本多次抽样后进行连续潮流计算及模态分析，可以获得系统功率极值、母线与支路参与因子的统计信息，以及系统在给定负荷水平下电压失稳的概率，从概率角度指出具有潜在电压稳定问题的区域，实现对系统电压稳定性的概率评估。通过对IEEE 57节点系统进行分析计算，验证了算法的可行性和有效性，并就模糊聚类数、负荷预测不确定性和节点负荷相关性对电压稳定评估结果的影响进行了比较和分析。     

风电场对发输电系统风险评估的影响

针对风能存在随机性和波动性,风电场并网对电力系统运行可靠性有一定影响,考虑风力发电机输出功率特性、强迫停运率和输电线路及发电机的故障失效等因素,把风力发电机可靠性模型与发输电可靠性模型相结合,采用基于直流潮流的最优切负荷算法,建立了基于非序贯蒙特卡罗方法的风电场发输电可靠性模型,来评估风电场并网后的发输电系统可靠性.以IEEE-14节点标准可靠性测试系统为例,对风电场以不同接入方式和不同接入容量的条件下分别计算系统负荷削减概率PLC、期望缺供电量EENS、期望负荷削减频率EFLC等风险评估指标,计算结果表明:风电场的不同接入方式和容量对发输电系统的风险评估有不同的影响.     

区间不确定信息下电力系统安全性的快速评估算法

计及高压输电网络中的不确定因素，提出了区间负荷下快速评估电力系统安全性的新算法。该算法对传统分支定界算法进行了改进，证明了电力系统最小切负荷问题的负荷边界特性，将双层规划模型的求解转化为少量线性规划模型的求解。改进后的分支定界算法能够快速、准确地求解基于双层线性规划的区间至多切负荷模型，得到区间负荷下计及发电机的可调作用时，基于直流潮流模型的系统最小切负荷量的最大值。新算法的计算速度大大优于求解同类问题时所用的蒙特卡罗模拟法和分支定界法，精度较高。6节点和46节点系统算例的计算结果验证了算法的正确性和有效性。     

计及多状态元件模型的系统状态快速排序技术

在实际电力系统中,由于元件的停运概率不同,一些高重故障会比低重故障的发生概率大。这些大概率高重故障状态的数量多,且对系统可靠性的影响大。而在可靠性评估中,状态枚举法通常采用截止故障重数进行状态筛选,会忽略掉这些大概率高重故障事件。文中提出计及多状态元件模型的快速排序技术,基于元件异常状态序列与相邻系统状态,能够按照概率从大到小依次选取系统状态,直至满足评估精度或数量要求。与直接选择法相比,计算效率优势十分明显。由于该方法能够选出大概率高重故障状态,因此，与截止故障重数方法相比,该方法只需少量的系统状态就可获得较高的评估精度。最后以IEEERTS为算例验证了该结论。     

基于机会约束2层规划的输电线路检修计划优化

通过对电力市场环境下输电线路检修计划优化问题（TMSOP）的研究,提出基于机会约束 2层规划的TMSOP模型和算法。模型考虑了TMSOP涉及的不确定因素,统筹了检修经济性和检修过程中电网的可靠性,同时综合评估了不安全现象的概率和后果。模型通过基于蒙特卡罗仿真的混合智能优化算法求解,在求解过程中引入禁忌表以提高计算速度。IEEE RTS-79算例仿真结果表明,文中提出的模型和算法不仅优化了线路检修计划和检修资源安排,而且明确了检修期间电网风险最低的运行方式。     

超大规模发输电系统可靠性充裕度评估及其应用

超大规模发输电系统充裕度评估的2个主要困难是潮流计算和切负荷计算。论文基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法，采用嵌入BPA潮流软件进行交流潮流计算，解决了充裕度评估中潮流计算受系统规模限制和潮流计算模型适应能力较差的问题。提出了基于区域深度搜索的潮流灵敏度方法计算系统切负荷，解决了超大规模发输电系统充裕度评估中计算速度与计算规模的矛盾。南方电网2005年系统元件数达到1 437个，充裕度评估结果表明文中提出的算法和软件在超大规模系统中的应用是可行的和有效的。     

大体积混凝土施工期温度场的随机有限元分析

应用蒙特卡罗随机有限元方法,对大体积混凝土施工过程温度场进行三维有限元仿真计算,由计算所得的随机输出变量(浇筑过程最高温度)和随机输入变量的概率灵敏度分析可知,影响浇筑过程最高温度的主要因素是绝热温升和大气温度,并得到施工过程最高温度的概率分布函数.     

可靠性计算中加快蒙特卡罗仿真收敛速度的方法

针对电力系统概率分析中蒙特卡罗仿真效率不高的问题，考虑到大型发输电组合电力系统可靠性计算的特点，采用改进的控制变量法来减小样本方差，综合考虑了影响抽样结果准确性和计算速度的诸多因素，如系统风险水平、收敛判据、控制变量的选择以及参数选定等，并将评估范围由系统指标扩展到节点指标。在IEEE RTS系统的测试结果表明，所提算法严谨、实用，计算效果明显，具有良好的应用价值。     

输电线路不对称故障点定位的新方法

基于电力系统不对称故障时负序等值电路的特点进行分析计算以确定输电线路不对称故障点，原理上与不对称故障的形式无关，方法简单、适用性强。以T形接线的线路为例进行计算机离线仿真计算，结果表明该算法测距精度高，几乎不受过渡电阻以及系统运行参数的影响。     

耦合双回线路任意点故障的仿真

在分析计及耦合的双回输电线路波过程的基础上，建立了双回线的扩展Bergeron模型。以此为出发点针对线路故障的电磁暂态仿真问题，对EMTP的耦合线路故障预处理方法进行了改进，使系统无需重新进行初始值及稳态计算而应用历史值即可完成新增短路节点的计算。该算法在分析双回线路任意点故障的电磁暂态以及线路保护仿真校验等方面具有重要意义。     

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素，而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响，可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E，采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真，结果表明，停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点，当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大，临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法

在大型电力系统中，由支路断开触发的电力系统相继跳闸故障常会引起大停电的灾难性后果，因此必须进行紧急状态下的事件可靠性分析。通过分析支路断开对系统节点电压及线路负荷的影响，给出一种快速计算紧急状态下系统节点电压和线路负荷的方法，引入系统节点电压和线路负荷安全裕度指标，并提出基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法。该算法利用安全裕度指标找出系统故障状态中的关键状态集合，通过对该集合进行系统行为分析来计算可靠性指标。算例表明该算法能有效截断系统状态空间，在一定精度下降低了可靠评估的计算复杂性。