交直流电网连锁故障研究现状与展望

综述了国内外对连锁故障机理和连锁故障模型的研究现状,分析了高压直流输电系统接入传统电网所带来的影响,讨论了已有连锁故障机理和模型在交直流电网的适用性以及存在的问题。在此基础上,从深入探索交直流电网连锁故障机理、建立更符合交直流电网实际的连锁故障模型、搭建精确高效的连锁故障仿真平台和制定交直流电网连锁故障预防策略4个方面展望了未来研究方向。     

基于电网状态和结构的连锁故障预测

电网连锁故障可能导致大规模停电并造成严重后果,在故障初期对后续故障进行预测有助于对大停电事故的预防。在分析了典型连锁故障的发展过程的基础上,建立了完整的支路静态能量函数的模型,构建了映射潮流变化的能量指标。结合反映电网结构脆弱性的电气介数,计及前后故障之间的累积效应,提出了反映电网故障后状态变化和结构变化的综合性裕度指标预测连锁故障。仿真结果能够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。     

复杂电网连锁故障的GSPN模型研究

在探讨了Petri网理论和复杂电网连锁故障机理的基础上,提出一种基于广义随机Petri网(Generalized Stochastic Petri Net,GSPN)的电网连锁故障模型.围绕了负荷这一影响连锁故障发生和传播的最重要物理量,结合故障发生的概率,对连锁故障的发生机理和传播过程进行了理论分析和系统建模.该模型...     

复杂电网连锁故障的GSPN模型研究

在探讨了Petri网理论和复杂电网连锁故障机理的基础上,提出一种基于广义随机Petri网(Generalized Stochastic Petri Net,GSPN)的电网连锁故障模型.围绕了负荷这一影响连锁故障发生和传播的最重要物理量,结合故障发生的概率,对连锁故障的发生机理和传播过程进行了理论分析和系统建模.该模型很好地模拟了传输线因过负荷发生故障的场景,不但反应各个传输线之间的相互作用,还反应了过负荷情况下负荷的再分配.通过对BPA九节点系统进行建模分析,验证了所提出的GSPN方法的可行性.     

传统交流电网与高比例新能源电网连锁故障差异性分析

新能源的强随机性、强不确定性及电力电子装备的弱抗扰动能力等特性使得高比例新能源电网的连锁故障演化过程更加复杂,现有基于传统交流电网而来的连锁故障相关理论与方法在高比例新能源电网中的适用性有待商榷.以美加大停电与英国8.9大停电事故作为切入点,从连锁演化主导推动因素、演化时间、事故发生概率、电气特性等方面分析传统交流...     

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。     

电网连锁故障的事故链模型

连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一.事故链可以恰当地表征连锁故障的特征.建立基于事故链的电网连锁故障模型,是实施连锁故障预测、预控的基础,对防止发生大停电事故具有重要意义.文中充分考虑连锁故障过程中的主要影响因素,利用现有PSASP等分析工具,建立用于监控的连锁故障的事故链模型.根据事故链与连锁故障的关系,提出将故障选择限制在供电路径上,从而有效降低了计算工作量;利用连锁故障的事故链模型,可以采用安全科学的相关方法实现连锁故障的监视和预控.对江西电网的实际应用表明,该方法对分析区域性大停电或电厂全停事故非常有效,并已在电网规划中得到应用.     

适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法

为了提高连锁故障分析的效率,研究了交直流电网的静态等值方法。首先,将直流线路等效为交流线路,然后使用扩展Ward等值对外网进行化简。在现有方法提供的等值网络阻抗和功率的基础上,提出了等值线路、发电和负荷的容量设置、故障设置的方法。对比了直流线路的交流等效阻抗法和等效负荷法的误差。利用IEEE 118系统验证了所提方法对连锁故障分析的有效性。     

电网连锁故障发展过程及应对

2003年以来,美国-加拿大、俄罗斯、丹麦-瑞典、意大利等国电网相继发生了大停电事故。相关的事故统计数据和研究表明,电网连锁故障引起的大停电事故的概率并非人们以前所认为的那样小;且在触发故障之前,连锁故障是可以被终止的,而触发故障发生之后,事故进程将不可逆转。     

复杂电网连锁故障预测

分析近年来发生的连锁故障案例得出:故障过程中常伴随母线低电压和线路过载问题,且它们对事故发展起到关键的推动作用。针对这一特性,提出一种连锁故障预测方法,在事故发生后计算系统潮流以判断节点电压波动及线路的过负荷情况并依判据切除相应元件,预测出连锁故障的序列事件,为事故对策做好准备,从而有利于减小大停电发生事件概率,缩小事故影响范围。