基于支路综合脆弱性的电网抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有较重传输任务的支路往往起到助推作用,因此寻找这些关键支路,分析该部分支路失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。建立支路静态能量函数模型,并在此基础上提出支路状态脆弱因子。结合基于电气介数的结构脆弱因子,提出支路综合脆弱性评估指标。通过仿真计算,评估电网的支路综合脆弱性,确定脆弱环节。基于脆弱性评估结果建立抗毁性评估指标,通过蓄意攻击和随机攻击,仿真验证不同扰动模式对电网抗毁性的影响。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

电力系统应急通信网络及其抗毁性分析

针对当前电力系统应急通信的实际需求,提出了具有3层结构和2个数据共享中心的电力应急通信网络框架。依托电力系统现有通信网络资源,充分利用微波存取全球互通(WIMAX)技术和卫星通信车载技术,设计了网省公司与地、市级电力公司(变电站)之间的应急通信网络。介绍了网络连通度和虚拟节点的概念,阐述了基于连通度的网络抗毁性评价模型。利用该评价模型对比分析了设计的电力应急通信网络和现有电力通信网络的抗毁性能,证明了电力应急通信网络的优越性。     

基于运行状态和网络结构的节点综合脆弱性评估

电力系统脆弱性,作为安全性和稳定性的拓展和延伸,研究意义重大。基于节点的实时运行状态,运用能量函数模型建立状态脆弱性评估指标。考虑节点的网络参数,采用电气介数模型建立结构脆弱性评估指标。兼顾状态和结构特性,提出综合脆弱性评估指标,准确定位系统中的薄弱节点。通过对IEEE-30母线系统的仿真分析,验证了所提指标的可行性和实用性。     

基于暂态能量函数混合法的电力系统脆弱性分析

电力系统在遭受大干扰后失稳的后果非常严重,甚至是灾难性的,从暂态稳定方面分析系统的脆弱性具有重大的研究价值。采用暂态能量函数,结合暂态稳定分析中数值仿真法和直接法两种基本方法,同时考虑预想事故概率,从暂态稳定安全角度快速、定量评估电力系统的脆弱性。基于事故概率与暂态能量裕度构建相关脆弱度指标,并根据临界机群状态以修正暂态动能,改进不同事故下系统脆弱性的评估精度,同时确定系统的薄弱环节。通过对IEEE 5机14节点系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

考虑不确定性故障的节点综合脆弱性评估

电力系统脆弱性评估,可筛选出系统潜在薄弱环节,是防范和减少电力系统停电事故的基础性工作。综合考虑能量裕度和灵敏度建立节点的状态脆弱性指标;提出脆弱性风险因子表征节点承受故障扰动的能力;考虑节点的网络拓扑参数,基于电气介数建立节点的结构脆弱性指标。综合考虑节点的运行状态、不确定性故障因素和结构属性,建立节点的综合脆弱性评估模型,该模型克服了传统脆弱性评估方法没有考虑不确定性故障因素的不足。对IEEE-30标准母线系统的仿真分析,验证了所提评估方法的合理性。     

考量能量裕度及权重因子的电力系统节点综合脆弱性分析

从静态能量函数模型角度出发,考虑节点当前运行状态下能量相对于电压的变化率及其运行水平与临界运行状态的距离,提出一种改进的状态脆弱性指标。基于节点的固有网络参数,应用电气介数模型构建结构脆弱性评估指标。依据节点受外界不同因素影响而表现出的节点电压水平高低程度,提出综合状态和结构且考虑两者权重因子影响的综合脆弱性评估指标,使之能更全面准确地定位系统中的薄弱环节。IEEE 30节点系统的仿真分析验证了所提指标的可行性和实用性。     

电力系统脆弱性理论研究

在对比传统电力系统安全性分析与脆弱性分析的基础上,给出了绝对脆弱性、相对脆弱性及灵敏度脆弱性3种典型脆弱性的分析模型.对脆弱性研究的主要方面,如基于能量函数的电压脆弱性和基于复杂网络理论的结构脆弱性进行了分析.指出由于电网是一个强实时非线性的复杂网络系统,单一从节点的运行状态(电压)脆弱强度进行分析,忽略网络整体连接效应,存在一定误差与失真.而单一从网络结构,不考虑运行状态及网络约束,也与电网实际运行相违背.提出构建考虑系统固有脆弱特性、系统运行参数、风险评估及其他可能脆弱因素的综合脆弱性指标.     

基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析

针对大区域电网发展及其安全稳定问题,基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发,分析、类比了各评估方法,指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足,电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态,指出了提高评估精度是下一步研究的重点。     

海上油田群电力系统节点脆弱性评估

针对以往对海上油田电力系统的可靠性研究只考虑N–1故障,未能深入探究多重故障对系统可靠性影响的问题,考虑海上油田电网特点,提出节点脆弱性的评估方法.首先,基于油田电网历史故障数据建立连锁故障典型事故链,挖掘导致连锁故障问题的主导因素.然后,基于历史故障分析结果,建立了油田电力系统节点脆弱评估模型.该模型根据无功–电压灵...     

含风电场的电力系统节点电压脆弱性评估

含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算。将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法（preserving nonlinear flow algorithm,PNFA）计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标。对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响。     

含风电场的电力系统节点电压脆弱性评估

含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算.将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法(preserving nonlinear flow algorithm,PNFA)计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标.对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响.     

基于暂态能量裕度的电力系统脆弱性评估

电力系统暂态失稳是引发系统灾难性事故的一个重要方面,从暂态稳定角度分析系统的脆弱程度是不可或缺的。电力系统的脆弱水平往往受到天气条件、负荷水平、随机故障的影响,必须合理考虑这些不确定性因素。本文建立了计及气候因素的故障概率模型,提出了从暂态能量裕度角度对电力系统脆弱性进行评估的思想。为避免严重程度高但发生概率小的事故被忽略掉,提出使用概率和能量裕度两个指标来评估系统的脆弱性。借助暂态能量函数定义了事故的能量裕度指标的计算公式,它能反映负荷水平的影响。利用各事故的脆弱性裕度指标还可以识别系统的薄弱环节。借助概率理论和范数理论,利用各事故脆弱性的概率指标和能量裕度指标分别推导出计算整个系统综合脆弱性的概率指标和能量裕度指标的模型,并在此基础上提出了电力系统脆弱性的评估算法。通过算例分析,本文建立的故障概率模型、提出的系统综合脆弱性指标体系以及评估算法是合理有效的。     

电力系统脆弱性评估综述

针对电力系统脆弱性评估体系当前的研究概况,首先对脆弱性本身的概念解读及其在系统安全分析中的定义进行了分析;其次将脆弱性与系统安全性、风险性、弹性等系统固有属性进行了比较,明确了脆弱性与其他三个属性的区别与联系;同时,通过分析脆弱性与连锁故障机理的内在交互,揭示了系统脆弱性和级联故障的本质;最后对脆弱性评估的分类与总结阐明了电力系统脆弱性当前评估体系存在的问题,并且展望脆弱性的研究方向。     

应急通信网络抗毁性分析

针对当前自然灾害频发的现状和电力应急通信实际需求,在电力应急通信网络需求分析的基础上,提出了电力系统应对灾害的应急通信网络总体结构框架,设计了基于WiMAX和应急通信车等无线通信方式的网省电力公司与地、市级电力公司（变电站）之间的应急通信网络。利用评价模型对该网络的抗毁性能进行分析,同时探讨了该应急通信网络在实际应用中可能出现的问题,并计算了该网络在实际应用中的抗毁性误差。     

考虑节点的桥重要度的城市电网结构脆弱性分析

电网中存在某些具备"桥"特征的节点,此类节点连通若干重要的分区,但因其自身节点度数较低,往往不易被识别。为了分析电网结构脆弱性,本文定义了节点的桥重要度,该指标综合考虑节点度数和所连接线路的相对重要程度,解决了当节点度数相同时无法判断相对重要程度的问题。同时,仅需网络的局部结构信息即可判断出其中更重要的"桥节点"。以天津电网2018年冬季运行方式为例,进行电网结构脆弱性分析。仿真结果表明所提出的桥重要度比节点度数、介数等拓扑特征指标,更能反映出电网结构上的薄弱环节,特别是能够辨识出电力输送通道上关键的桥节点,对电网规划及运行具有指导意义。     

一种电力光纤通信网的抗毁性评价算法

为保障电网安全稳定运行,进行了电力光纤通信网抗毁性研究。提出的抗毁性评价算法把实际电力光纤通信网抽象为图,在图论基础上,研究节点和边逐步故障失效后网络效率的变化程度。综合考虑全网度数的减少以及各个节点和边的权值,得到各个节点和边的故障影响度,进而计算其标准差得到全网抗毁度。该算法结合实际情况考虑了权值对故障影响度的加权作用,并克服了以往算法忽略边故障的不足。经过实例分析验证了算法的准确性和可靠性。     

考虑风电场影响的电力系统支路脆弱性评估

风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,该组指标能够综合反映支路运行状态和结构重要性,克服了传统方法不能两者兼顾的不足。通过对样本系统接入风电场前后、以及不同风速和不同接入点条件下的电网进行算例仿真分析,全面评估了风电并网运行对系统脆弱性的影响。     

电力系统脆弱性的一种分析方法——蒙特卡罗模拟法

通过对电力系统脆弱性分析总体思路的介绍，给出了脆弱性的定义，选用概率性的方法来评估系统在故障下的风险程度，借鉴电力系统三道防线的概念，我们把系统的运行状态分为正常状态、紧急状态和极端紧急状态三类，系统的脆弱值就是系统在可能的故障情况下发生第三类极端紧急状态的概率，在蒙特卡罗模拟的方法下，脆弱值大小等于故障后系统发生第三类状态的模拟次数在总模拟次数中所占的比例。在本文中系统处于第三类状态的判定是通过考察系统的动态和静态切负荷总量是否大于门槛值以及系统暂态在采取了紧急控制措施后能否达到稳定来确定。通过采用蒙特卡罗模拟法，分析系统找出薄弱环节，有助于准确把握系统的稳定性，对于各级调度部门采取积极的防御性措施，有效防止事故的发生提供借鉴。     

基于能量函数法的电网脆弱性评估

传统确定性电力系统安全评估方法难以考虑电力系统的随机性,难以实时、定量和直观地提供电网安全健康状态的诊断信息。文章引入了电网脆弱性的概念,拓展了传统的电力系统安全性概念,并考虑预想事故发生的概率,采用暂态能量函数法从暂态安全角度定量评估了电力系统的脆弱性,给出了电力系统的脆弱性指标和阈值。算例分析结果表明该方法在保证安全分析结果正确性的同时节省了机时,验证了该方法的合理性与有效性。     

基于支路势能信息的电网脆弱性评估

随着电网互联进程的推进,电网支路运行经常逼近输电能力极限,导致电网脆弱性问题越来越突出。文中从能量函数的观点出发,构建了支路势能函数模型,在此基础上提出了支路脆弱性评估指标,以此计算各支路当前输送值偏离初始值的距离,确定系统的脆弱区。在IEEE30母线系统中通过多种系统事件下的仿真结果及与最优潮流计算结果的对比,证明了该方法在评估电力系统脆弱性时的有效性和可行性,可望用于系统的在线安全监测。