基于枚举抽样法的城市电网风险评估

介绍了城市电网风险评估的基本概念,提出了城市电网风险评估模型及其指标的计算方法。首先确定元件的停运模型,然后以各负荷点的负荷变化曲线为基础采用枚举抽样法对各系统状态进行抽样计算与分析。通过计算各种运行状态出现概率和累积计算结果,得到城市电网的负荷损失概率、期望缺供电量等风险评估指标。该模型充分考虑了城市电网结构的复杂性、负荷变化的随机性和重要用户的分布等因素,可以从风险水平的高低反映出城市电网运行中的薄弱环节。算例分析验证了本文模型和方法的有效性。     

不确定性的电网规划方法研究

提出一种考虑不确定性因素影响的电网规划方法。在以模糊集合论描述和处理规划中的不确定模糊性因素的基础上,建立了以模糊供电总成本最小为优化目标的电网规划模型,     

基于BPA的电网暂态稳定性概率评估

以研究电网暂态稳定性为目的,应用概率性方法进行分析计算,并以此来评估电网的暂态稳定情况,主要考虑了两个因素:电网故障的随机性和电力负荷变化的随机性,并在此基础上提出了用于评估电网暂态稳定性的概率指标,同时利用VC 灵活便捷的控制语言以及BPA(Bonneville Power Administration)软件计算暂态稳定的快速准确性,研究了适用于大型复杂电网暂态稳定性概率评估的接口技术,通过该接口技术希望能够大大地减少计算分析的时间。最后,通过对IEEE-9节点网络以及我国华东某地区2010年220kV规划电网进行分析计算,验证了所提方法的有效性同时证明了速度可以得到大大地减少。     

基于模糊聚类的含风电场发电系统可靠性分析

风电出力的随机性和间歇性使得风电在接入发电系统时会对发电系统可靠性造成影响。考虑到风电出力与负荷之间存在一定的相关性,提出了一种基于模糊聚类的风电场多状态可靠性模型。模型根据风电场出力与负荷数据的分布情况,使用两维模糊聚类对数据进行状态划分,并计算各状态之间的转移概率,最后通过序贯蒙特卡罗模拟对含风电场发电系统进行可靠性评估。算例分析结果表明,所建模型能够很好地模拟出风电场出力和负荷的分时序列,且可靠性分析结果准确有效。     

一种用于输电系统可靠性评估的软件TPLAN

介绍了输电系统可靠性评估软件TPLAN的结构及特点,TPLAN可以进行确定性事件分析、概率性事件分析、概率性切负荷评估和经济损失评估等.以概率性切负荷评估为例详细描述了TPLAN的可靠性评估过程.同时也对2009年丰大方式云南电网进行了可靠性评估.     

基于风险指标的电网事故量化排序方法指导电网规划

国务院599号令要求电力安全事故评级以导致的用户停电范围和负荷损失为标准。若仅按此标准对电网事故量化评价,则忽视了电力系统故障事件的概率特征,容易导致资金利用不当或投资规模过大。文中根据灵敏度理论计算故障事件导致的失负荷指标,并结合故障事件概率综合量度故障事件失负荷概率风险指标,应用失负荷概率风险指标对故障事件进行量化排序,从而指导电网规划。通过对2015年广东电网500 k V规划方案的研究结果表明,风险指标能够更科学地对故障事件进行优先级排序,帮助规划部门优先巩固电网薄弱环节,明确电网投资方向。     

基于静态安全域的电网投资可靠性评价

市场环境下为了确保电网投资的有效性以及更好地应对监管机构的要求,电网规划阶段的电网投资可靠性评价作为合理成本认定的重要部分。与以往可靠性评价方法相比,文章从静态安全域的角度出发,给出了包括正常状态及N-1状态下因负荷波动系统不安全概率、发电机故障下失负荷概率和电力不足期望在内的系统安全性整体评价方法,以及基于静态安全距离下反映系统最脆弱支路的系统安全性局部评价方法,并给出了计及成本的可靠性综合评价方法。最后算例验证了该方法对规划方案筛选和可靠性提升量化评估方面的有效性。     

考虑多风电场功率相关性的概率潮流联合分布计算

随着大规模风电接入电网,风电的随机性为电网运行带来了更多的不确定因素,严重威胁系统的静态安全。提出一种考虑多风电场功率相关性的概率潮流联合分布计算方法,可用于评估多个风电场风电出力对系统静态安全的影响。首先采用高斯混合模型来准确描述多个风电场功率的联合概率分布,然后利用高斯混合模型的优良性质,依据系统状态量与风功率之间的近似线性关系,进而获得系统状态量的联合概率分布。将该方法应用于宁夏电网的静态安全概率评估,经过与蒙特卡罗仿真法比较,结果表明,该方法准确度更高,计算速度更快。     

敏感设备电压暂降失效可能性非可加性测度与评估方法

测度选取是准确评估敏感设备电压暂降失效可能性的基础,失效事件基本属性与评估指标是关键。在概率测度要求的可加性条件不满足时,采用满足非可加性条件的可能度为测度更符合实际。利用模糊统计和多项式拟合法对样本做处理,确定敏感设备电压耐受能力隶属函数,再由模糊安全事件隶属函数确定原理确定设备失效可能性分布函数,以此建立设备失效度评估模型。以实测样本为依据,对PC机进行评估,并与现有概率法和模糊随机法进行比较,仿真结果证明该方法正确有效,更客观地反映实际情况,可满足工程应用需要。     

敏感设备电压暂降失效可能性非可加性测度与评估方法

测度选取是准确评估敏感设备电压暂降失效可能性的基础,失效事件基本属性与评估指标是关键.在概率测度要求的可加性条件不满足时,采用满足非可加性条件的可能度为测度更符合实际.利用模糊统计和多项式拟合法对样本做处理,确定敏感设备电压耐受能力隶属函数,再由模糊安全事件隶属函数确定原理确定设备失效可能性分布函数,以此建立设备失效度评估模型.以实测样本为依据,对PC机进行评估,并与现有概率法和模糊随机法进行比较,仿真结果证明该方法正确有效,更客观地反映实际情况,可满足工程应用需要.     

基于点估计法的有源配电网概率可靠性评估

分布式可再生能源的接入增强了配电网可靠性的不确定性,而应用现有方法进行的配电网可靠性评估无法全面反映孤岛内电源和负荷的随机波动性,为此提出了基于点估计法的有源配电网概率可靠性评估方法。以蒙特卡洛模拟法为框架,首先确定有源配电网故障分区,建立孤岛随机变量概率模型,其次通过基于点估计法的独立随机变量非线性变换方法,对孤岛概率可靠性进行评估,最后将多次模拟故障的可靠性结果概率叠加,得出系统概率可靠性指标,实现了对有源配电网可靠性的全面评估和分析。通过对改造的IEEE RBTS Bus6中的多分支馈线模型进行仿真计算,验证了此种评估方法的有效性和准确性。     

基于不确定网络理论计及经济性与可靠性的主动配电网规划

提出了基于不确定网络理论的主动配电网扩展规划模型。首先,考虑负荷与分布式电源出力时间分区相关性,构建特征概率不确定性集合;其次,建立统筹分布式电源、网架、静止无功补偿装置、变电站和有载调压变压器各设备的升级新建及其主动管理措施的经济子规划模型,并提出了适用于规划问题的两阶段整体最优可靠性方法,且通过二阶锥松弛将原模型转化为混合整数二阶锥规划问题进行快速求解。分别得到全过程多阶段经济和综合可靠性不确定性测度分布作为网架树权重。最后,利用不确定网络中最小生成树理论,搜索与理想网架树分布最接近的最优规划方案。改进的IEEE 33节点系统与IEEE 69节点系统算例验证了所提模型的有效性。     

基于故障树分析法的断路器故障分析

采用故障树分析法对断路器故障进行分析。通过定性分析找到顶事件发生的路径;在定量分析过程中,处理含有不确定因素的底事件时,采用模糊集理论与专家综合判断相结合的方法。利用该方法将专家自然语言通过模糊数学的知识转化为模糊数,再通过左右模糊排序法转换为模糊失效概率。计算了断路器近10年的可靠度和不可靠度值,为断路器的检修工作提供了依据。     

敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法

受系统凹陷特征和设备自身电压耐受能力不确定性的影响,对电压凹陷引起的敏感设备故障进行评估存在困难。系统凹陷严重程度取决于系统内故障位置、类型等因素,设备的电压扰动承受能力与设备结构、功能、运行状态等因素有关。基于不确定性理论,分别用随机变量和模糊变量描述系统凹陷特征和设备电压耐受能力的不确定性,提出了一种敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法。以IEEE-30节点系统连接PC机为例进行了仿真,并与随机模拟结果进行了比较,结果表明文中的评估方法能较好地反映实际情况,评估准确性高,有一定的理论价值和较好的工程应用前景。     

用蒙特卡罗法评估配电系统模糊可靠性

针对配电系统的随机事件和元件原始参数的模糊性,提出了一种基于蒙特卡罗仿真法(MCS)的模糊可靠性评估方法。使用模糊集理论,用隶属函数表示元件故障率和修复率的模糊性。该方法不仅可以获得配电系统可靠性指标的期望值,同时得到可靠性指标在不同置信度上的分布。通过仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于改进交叉熵算法的电力系统随机生产模拟

蒙特卡洛模拟的计算效率与系统的可靠性密切相关，在其用于高可靠性系统的随机模拟时存在计算效率偏低的问题。为此，提出了一种基于多层交叉熵与对偶变数抽样技术相结合的随机模拟算法。首先使用多层交叉熵构造零方差概率密度函数的近似函数，提高小概率失效事件的抽取概率；其次基于已构造的近似概率函数，采用对偶变数抽样法进行抽样，进一步提高抽样的收敛速度。以IEEE RTS修改系统为例进行了算例分析，算例结果验证了所提出的基于改进交叉熵的电力系统随机生产模拟算法的有效性。     

采用SOM的发输电系统可靠性综合评估快速算法

针对目前发输电系统可靠性综合评估算法中蒙特卡罗仿真效率不高的问题，提出了一种利用模糊自组织映射(SOM)神经网络进行状态筛选的可靠性快速评估算法。SOM神经网络具有拓扑特征保持性质，经过训练后的SOM网络具有模式聚类能力，即不同的运行模式被映射到输出平面的相应位置，因而能对暂态稳定性进行判别。由于SOM具有学习训练时间短的优点，因而特别适于可靠性评估。将模糊SOM网络和序贯蒙特卡罗仿真结合在一起对系统状态进行筛选，首先将明显不失稳的无效系统状态筛掉，大大减少了需要完全评估的系统状态数，从而显著提高了综合评估的效率。通过对IEEE—RTS标准算例系统的计算，结果表明所提算法快速有效，具有良好的应用价值。     

两区域互联系统交流联络线随机功率波动机制及幅值估计

正常运行时两大区互联系统交流联络线上存在随机功率随机波动的现象,限制了联络线的输电能力。研究了随机功率波动的机制与波动幅值估计。基于系统静态频率特性,推导了两区域交流联络线功率波动的公式,阐明了联络线上的低频功率波动是一种稳态过程,是负荷随机功率波动在全系统中再分配后在联络线上的反映。提出了一种联络线功率波动幅值的概率模糊估计算法。首先通过概率统计的方法来估计系统频率波动幅值的概率分布,再通过模糊数来描述贡献因子的不确定性,最后通过模糊抽样和解模糊来得到联络线功率波动的均值和标准差。通过华北–华中互联系统特高压联络线功率的实测数据验证了所提机制和算法的正确性和有效性。研究有助于掌握两大区互联电力系统的随机功率波动特性,为制定抑制联络线功率波动的措施提供依据。     

不确定因素耦合下输电网风险规划研究综述

传统的确定性风险分析方法由于存在多种弊端,难以适应新形势下的输电网规划和方案评估,为了更加合理地管控输电网风险水平,基于概率性分析方法对输电网风险规划和评估等研究成果进行了综述。介绍了输电网中的安全、设备、结构、管理和市场等一系列风险因素及相应建模方法;从场景规划、随机规划、模糊规划和区间规划等方面,评述了考虑多种不确定因素的输电网风险规划方法;基于评估指标和方法,综述了近年来国内外考虑多种不确定因素的系统风险评估体系研究成果。在此基础上,结合高比例可再生能源、交直流混联、网源协调、需求响应和建模优化等研究热点,展望了未来考虑多种不确定因素的输电网风险规划领域中需要关注的问题。     

模糊灰关联分析方法在故障树分析中的应用

针对传统的故障树分析方法在分析具有模糊性、灰色性特点的多状态不确定性复杂系统时存在的不足,提出利用模糊灰关联分析方法对传统的故障树分析方法进行改进:用三角模糊数来表示基本事件的模糊概率;计算顶上事件模糊概率和基本事件的模糊重要度;以基本事件模糊重要度作为参考列,以最小割集组成的特征矩阵作为比较列,通过计算关联系数进而求出最小割集所代表的故障模式与顶上事件之间的灰色关联度.应用该方法对风力发电机系统中风轮叶片故障树进行分析,找出了系统的薄弱环节,为预防事故的发生,改进系统可靠性和安全性提供了理论依据.