组合电力系统概率安全性与概率充裕性综合评估

概率安全性与概率充裕性评估是组合电力系统可靠性研究的两个方面。由于建模的复杂性和巨大的计算量,二者在过去一直是分开研究的,这样造成所得的两类指标缺乏可比性和统一性。本文将二者协调统一在同一框架内,提出了一整套综合评估风险指标,建立了完整的基于序贯蒙特卡罗仿真的发输电合成系统可靠性综合评估新体系。算法结合自组织映射网络和合并相同系统状态加速计算技术,并在安全性评估中考虑了不对称故障等多种故障模式对可靠性指标的影响。对IEEE标准可靠性测试系统进行计算分析,结果表明所提算法可行有效。     

FACTS对电力系统静态安全性影响评价指标体系研究

针对目前评价灵活交流输电系统（FACTS）系统稳态性能影响指标的不足,结合FACTS设备自身控制潮流和电压的工作特性,提出了一套全面评估FACTS设备对系统静态安全性影响的指标体系。建立了基于运行状况的晶闸管控制串联电容器（TCSC）、静止无功补偿器（SVC）、统一潮流控制器（UPFC）可靠性模型,并基于该模型提出了FACTS设备的控制策略,该策略以状态量越限值最小为控制目标。建立了采用蒙特卡罗仿真的概率评估算法。通过IEEE-57节点的计算验证了所提指标体系和算法的有效性。     

基于动态安全域的电力系统安全概率评估模型

针对电力系统安全性问题特性,提出一种基于动态安全域的安全概率评估模型。模型核心是不安全概率指标,并通过该指标来表征各电力元件以及整个电力系统的安全性状况。概率方法的引入,使得模型不仅计及系统中各种主要的不确定性因素,而且对系统的安全状况进行了定量的描述。动态安全域理论大大降低了安全概率评估的计算量,使得该模型具有实用性。评估结果可以用于指导运行人员在安全控制中制定正确的决策。用新英格兰10机39节点系统(New England 10-generator 39-bussystem)对该模型做了验证。     

Issues for power system operation for future renewable energy penetration: Robust power system security

A large amount of PV penetration may introduce uncertainties in future power system planning and operations. This paper proposes the concept of “Robust Security (RS)” and the “RS region” in order to investigate power system security in the presence of a large amount of uncertainties. The RS region is defined as the region of power system operation where the system is secure under uncertainties. It is shown that the region tends to shrink and disappear for a high degree of PV penetration. Emerging problems concerned with security in future power systems are investigated. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 182(1): 30–38, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22289     

电网安全风险闭环管控体系构建方法设计

随着电网建设的高速发展,电网事故的影响也在逐渐扩大,电网安全引起了越来越高的重视。电网结构的多重削弱更是高风险场景之一,容易引发大面积停电事故。因此,构建电网安全风险闭环管控体系对电网稳定运行至关重要。以恩施电网7次重大、较大电网安全风险事件为实例,分析了各次电网安全风险事件发生的起因及防范方法。在归纳总结各类风险防范措施特点及实施效果的基础上,基于Pareto最优演绎构建了一种应对高风险场景的电网安全风险多闭环管控体系,对风险评估和协同防控环节实施多重闭环反馈和优化,达到规避、降低电网事故风险的目标。最后通过黄冈中、南部电网实际算例,验证了所提电网安全风险闭环管控体系的有效性。     

网络攻击下电力系统信息安全研究综述

随着信息和通信技术的发展,传统电力系统已经转变成一个具有实时感知、动态控制和信息服务等功能的电力信息物理融合系统。信息系统在优化电力系统功能的同时,网络攻击带来的信息安全问题使电力系统的安稳运行敲响了警钟。文中针对电力信息物理融合系统环境下的网络攻击问题展开讨论,基于攻击目标的差异性对网络攻击进行分类。在研究图论攻击建模方式的基础上,提出网络攻击下实现系统综合安全评估的必要性。最后对电力信息物理融合系统的研究工作进行展望。     

安全检查表在电网安全系统中的作用

安全检查把检查对象加以剖析,把大系统分割成小的子系统,可系统地发现企业、分场（工区及工地）班组、岗位及各种操作管理和组织措施中的不安全因素。     

基于期望损失指标的电力系统故障筛选和排序

为了避免在故障筛选与排序中只考虑故障的严重程度,提出了一种新的故障筛选和排序的方法。它是以动态安全域的求解为基础,以故障的期望损失作为筛选和排序的指标,同时考虑故障发生时电力系统的经济性与随机性两个方面,更符合实际情况。首先,根据经验故障集,用小范围解析法计算电力系统发生故障时的动态安全域,从而求解发生故障时的改进的概率不安全指标和期望损失,根据故障在故障集中的比例筛选出期望损失比较大的故障线路,将其放入筛选集中。然后,根据误差比例控制曲线,控制计算动态安全域的精度,重新计算筛选集中电力系统发生故障时的动态安全域、期望损失和它们所占的比例,依据此比例进行排序。通过IEEE10机39节点系统算例验证了该方法能够快速、全面、准确地实现故障的筛选与排序。     

电力系统网络安全体系研究

随着电力行业信息化的不断发展,信息安全面临日益严峻的考验。结合电力系统网络环境,分析了威胁电力系统网络安全的四个主要来源,依此给出了一套电力系统安全体系总体设计及解决方案,为电力系统网络安全体系建设提供了可参考的理论和实践依据。     

电力系统信息安全研究综述

为提高电力信息系统防范攻击能力,实现安全运行,对电力系统信息安全研究进行综述。分析了生产控制系统、行政管理系统和市场营销系统三类电力信息系统以及开放互联电力信息系统的特点及面临的安全威胁,总结并评述了国内外对电力信息系统安全技术和安全管理的研究现状。根据电力信息系统的特点及安全要求,指出未来应重点对生产控制系统信息安全、互联电力信息系统信息安全和安全管理开展研究,并指出了具体研究方向。     

计及风速相关性的电网静态安全风险评估

电网内的多个风电场由于地理位置比较接近,具有较强的风速相关性,会影响概率潮流的结果。采用Nataf变换建立多个风电场间的风速相关性样本空间,进而得到具有相关性的风电场出力。以风速相关性下的系统当前运行状态为基础,构成预想事故集,将全概率理论与排序集采样概率潮流相结合,进行风速相关性下的电网静态安全风险随机潮流计算,并对电网安全风险进行评估。在风电接入改进IEEE 30节点系统中使用RSMCS方法进行仿真,结果表明所提方法可准确、快速地评估风速相关性下系统当前运行状态的静态安全风险。     

输电系统静态电压概率安全分析

介绍了一种基于随机潮流和静态电压稳定域的输电系统静态电压稳定概率模型。该模型能够计及节点注入功率和元件故障的不确定性。采用随机潮流确定输电系统关键割集中线路的潮流概率分布,利用半不变量法和Gram-Charlier级数,得到割集静态电压稳定域中线路潮流的线性组合随机变量的概率分布函数;根据超平面形式的静态电压稳定域计算出静态电压不稳定概率;通过对所得概率指标进行分析,能够找到对系统静态电压不稳定概率影响最大的预想事故,分析结果可以帮助运行人员进行预防控制决策;以10机39节点New England系统为例验证了所提算法的有效性。     

DSA Tools在电力系统小扰动稳定安全评估中的应用

为分析可再生能源并网中可能出现的电力系统小扰动稳定性问题,采用小扰动稳定性动态评估的方法,提出基于DSA Tools实现小扰动稳定性的综合评估。通过采用特征值分析、故障分析、单机无限大系统扫描和小扰动稳定性极限搜索等方法,对IEEE14节点系统和IEEE145节点系统的小扰动稳定性进行分析。研究结果表明IEEE14节点系统小扰动稳定性较好,IEEE145小扰动稳定性则较差。另外,研究表明DSA Tools软件和SSAT分析工具可应用于电力系统预警方案设计和系统保护框架策略的优化。     

面向新型电力系统的频率安全研究综述与展望

随着电力系统低碳化转型的进程加速,我国电网正向着以“高比例新能源”和“高比例电力电子设备”为特征的新型电力系统转型。新能源出力的波动和电力电子设备的大规模接入,既显著增加了系统的不平衡功率冲击,又削弱了系统的频率支撑能力,给频率安全带来了严峻挑战。从频率安全的建模、分析和控制3个角度出发,首先介绍了电力系统频率响应的4种模型：全系统详细模型、线性化模型、单机等值模型、人工智能模型。然后对电力系统频率安全指标及其量化评估方法、影响因素进行评述。最后从“源-荷-储”及其协调控制等方面分析了频率安全的控制手段并介绍了频率紧急协调控制系统,并对建模、分析和控制3个方面分别提出展望。     

电力系统安全分析的网格化计算

确保大规模电力系统的安全稳定运行是电力系统的重要课题。对于复杂、多样的电网安全分析必须进行大量的数字运算,运用网格化分析可以大大提高计算速度,并能满足实时计算的要求。     

信息失效威胁下的电力信息物理系统安全评估与防御研究综述

电力CPS中信息失效可能导致严重物理后果,必须准确评估信息失效威胁下的电力CPS安全性,实现电力CPS安全防御.首先阐述电力CPS建模与信息物理交互机理研究思路.之后通过信息失效来源分析、失效跨空间传递过程分析、安全评估指标计算三个环节建立电力CPS安全评估研究框架.最后从信息网结构优化、路由优化、网络安全防御三方面分...     

电力系统风险评估方法和应用实例研究

介绍一种新的可用于电力系统规划、设计、运行及维护领域风险评估的方法。该方法强调工程应用,探讨电力系统的实际问题。根据规划、运行、维修和资产管理方面的不同要求,发展特定的概念、针对性的方法和实施步骤,如提出元件老化失效模型、共因停运的分离模型及元件组停运模型等新概念。通过对加拿大某城市电力系统扩建规划实例的分析,说明如何进行具体工程的可靠性概率评估,以达到资源的最佳配置,使系统风险保持在目标水平。     

电力系统应急通信电源装置的研制

为提高通信设备应急保电工作的效率,保障各变电站及各县、市供电局通信设备后备电源供电可靠性,针对通信保电工作模式存在的问题,研制了电力系统应急通信电源装置。并对装置进行了性能测试。应用结果表明：该装置有效地解决了应急通信设备保电工作中设备接线速度慢,可靠性、稳定性差的问题,简化了应急保电工作步骤,便于应急保电工作人员操作。     

基于风险的电力系统低电压安全预警

分析了电力市场环境下传统的电力系统电压安全评估方法的缺点,提出了基于风险的电力系统低电压安全预警。该方法充分考虑了事故发生的可能性和事故发生对系统电压造成的后果,综合得出了系统的低电压风险值,根据该风险值对系统的电压安全情况进行了分级预警。IEEE30节点的仿真算例说明了该方法的有效性。     

基于风险理论和模糊推理的电力系统暂态安全风险评估

在概率论的基础上将风险理论和模糊推理应用于电力系统暂态安全风险评估,利用特定的严重度函数将故障后系统的频率最大偏移、电压最大偏移、功角稳定裕度和故障切除时间裕度进行量化,得到量化的风险指标;将量化的频率风险指标和电压风险指标相结合,通过稳态模糊控制器计算故障的稳态指标,将量化的功角裕度指标与故障切除时间裕度指标相结合,通过暂态模糊控制器计算故障的暂态指标;通过两者的加权综合得到系统的综合暂态稳定指标.在此基础上开发了暂态安全风险评估软件,并以新英格兰39节点系统为例计算三相线路永久性接地故障各风险指标并排序,说明了该方法的有效性和合理性.