基于设备运行风险等级的检修策略研究

鉴于电力设备检修策略与设备运行风险的相关性,采用风险理论,综合考虑设备故障率及设备退出运行对系统经济性、安全性的影响,通过设备实时状态信息推算设备故障率,以设备自身资产和资产损失度衡量经济性,由线路过载、变压器过载、电压越限、失负荷等多项指标反应系统安全性;对设备运行风险评估结果,采用ALARP原则进行风险等级划分,依据设备运行风险等级制定检修策略。实例应用表明该策略有效可行。     

基于多因素元件停运模型的电网失负荷计算

电网失负荷计算能反映电网事故的严重程度,是电网运行安全风险评估的重要内容。基于多因素对电网元件停运概率的影响,分析了电网元件停运概率的可修复失效模型、老化失效模型及天气相依的偶然失效模型三者之间的关系,采用并集的概念建立了电网元件停运概率模型,在此基础上提出了一种电网失负荷计算方法。以IEEE-RTS79系统为例,采用蒙特卡洛法对系统状态进行抽样,通过该失负荷算法计算出电网失负荷概率及失负荷量,验证了该种方法的有效性和可行性。     

基于多重分形理论的风电消纳能力评估方法

风电波动特性是影响电网风电消纳能力的重要原因之一,掌握风电波动特性,并在此基础上建立消纳能力的评估模型对于高比例风电并网研究具有重要意义。本文基于多重分形理论提出了一种风电消纳能力评估新方法。首先,引入多重分形参数描述风电的波动特性,分析了风电波动性与消纳电量间的相关性;然后,采用摇摆窗算法(SDA)对消纳能力评估周期内的风电功率曲线进行波动过程划分,依据波动性参数和风电与负荷间的匹配程度对具有相似特性的波动过程进行聚类分析。基于波动聚类结果,以各类波动过程的奇异性参数为自变量建立了风电消纳能力评估的泛函分析模型,简化了评估模型计算流程;最后,以江西某电网为例,验证了该方法的有效性,并对模型中可调参数对消纳能力的影响进行了定量分析。     

基于机会约束的主动配电网动态经济调度方法

分布式电源在主动配电网中大规模接入后,需要对主动配电网进行动态经济调度,以降低主动配电网整体运行成本。由于可再生能源出力具有随机性和不确定性,主动配电网的动态经济调度面临广泛随机性,这对调度策略的可靠性提出挑战。为此,提出一种基于机会约束的主动配电网动态经济调度模型,该模型考虑了分布式电源出力及负荷预测的不确定性。由于该模型无法被直接求解,文章利用凸松弛原理,将原机会约束模型转化为确定性混合二阶锥规划模型。基于IEEE-33节点系统的算例表明,该模型可有效求解出主动配电网的最优经济调度策略,且电压越限率和线路容量越限率被严格控制在给定的机会约束概率以内。此外,算例结果表明所提出基于机会约束的经济调度方法优于传统确定性经济调度和鲁棒经济调度模型。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

计及光伏出力随机性的电网运行风险评估

针对光伏发电输出功率具有随机性、可能带来电网运行风险的问题,利用蒙特卡洛模拟法对太阳光辐照度分布区间进行模拟,建立了光伏随机输出模型,对整个系统的设备及光伏电源出力进行随机抽样;结合风险理论,对并网光伏系统随机出力情况下电网的运行风险指标进行了计算。以IEEE-RTS79系统为例,分析了不同光伏并网点和不同并网容量对电网运行风险的影响。结果表明,在负荷较重区域增设光伏并网,可以有效地降低电网运行风险。因此,选择适当的光伏并网点和容量可以降低电网运行风险。     

蒙特卡洛方法在电力系统静态安全风险评估中的应用

基于风险理论,综合考虑故障概率和故障严重程度评估电力系统静态安全风险。采用非序贯蒙特卡洛方法抽取系统的故障状态,提出通过失负荷风险指标、电压越限风险指标和过载风险指标对电力系统静态安全进行分析,并采用3标度层次分析法来确定系统单项风险值与综合风险值之间的权重关系。还对各项指标的应用进行了探讨分析,并利用河南某地区实际电网对各项风险指标进行了计算分析。算例表明基于蒙特卡洛方法的电力系统静态安全风险评估是可行的,它能定量的给出系统风险水平,为电力系统静态安全风险分析的研究提供一些有益参考。     

Spatial Attenuation of Mining/Smelting-Derived Metal Pollution in Sediments From Tributaries of the Upper Han River,China

Spatial variations in contaminant distribution in river sediments are useful for pollutant diagnosis. This study investigated 18 metals/metalloids (Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Tl, U, V, Zn, and Hg) in sediments of rivers impacted by Sb and Hg mining/smelting activities in headwater catchments of the Han River Basin, China. Source and pollution assessments of the metals were examined based on their spatial variations. The results showed that sediment concentrations of Cu, Cr, Tl, U, Pb and typically, Ag, Mo, Sb, and Hg were generally elevated. However, their concentrations decreased from upstream to downstream along the river gradient. By combining their spatial variations with the results of multivariate analyses, it was deduced that the elevated concentrations were due to mining/smelting activities. At downstream sites, all elevated concentrations decreased to near background levels, except for those of Hg and Sb. The maximum concentrations of Hg and Sb in the river sediments, which were two- to three-orders of magnitude higher than the reference values, are still considered to pose very high potential ecological risks.

     

基于风险理论的电压薄弱节点研究

提出了一种基于风险理论的电力系统电压薄弱节点辨识方法,采用电压越限风险指标寻找电网中的电压薄弱节点。基于蒙特卡洛模拟法,考虑电网运行中的不确定性因素,较为真实地模拟电力系统特定运行情况下可能出现的系统状态;然后基于该方法使用Matlab软件编写了电压越限风险指标计算程序。以IEEERTS 79系统为例,计算了系统的电压越限风险指标,并对各节点电压越限风险进行排序,识别电压薄弱节点。算例结果验证了该方法的有效性和可行性。     

基于谱聚类的城市低电压分区治理决策

在目前配电系统相对发输电系统较为落后的电力市场环境下,低电压治理是亟须解决的问题。合理地确定治理分区是科学、有效地进行低电压治理的重要前提。基于谱聚类算法的城市低电压分区方法,首先考虑了最低电压幅值、低电压涉及户数、电压越（下）限时间及年供电量4个指标构成样本空间。其次通过欧氏距离建立拉普拉斯（Laplace）矩阵,由Laplace矩阵的相对特征值差自动确定低电压治理的分区数目,将Laplace矩阵的前两个和前三个特征向量映射到二维和三维空间,直观地划分治理分区。然后构造评估函数,评估低电压分区的效果,采用k-means算法对特征向量进行聚类,画出分区谱系图,得到层次分明的低电压分区治理方案。该算法基于复杂网络原理,具有严谨的理论依据。以江西省某市典型数据为例验证了所提算法的有效性。