基于相对熵组合赋权法的继电保护定值在线校核顺序研究

为了使继电保护定值在线校核更高效合理,提出了按照保护综合重要度对继电保护定值进行顺序校核。针对现有保护重要度评估中存在评估角度单一的问题,文中综合保护所处网络位置关键程度和保护故障后果严重程度2个角度,构建了保护综合重要度评估模型。首先利用支路有功潮流介数,提出支路重要度指标,以量化评估保护所处支路的关键程度;然后利用保护事故链模型结合风险理论提出保护故障严重度指标,以量化评估保护故障连锁的风险后果;最后提出保护配合度指标,以量化评价保护所处位置的拓扑结构脆弱性。为弥补单一赋权法的局限性,通过相对熵组合赋权法求出各指标权重,进而得到保护综合重要度指标,并以综合重要度排序进行保护定值在线顺序校核。与已有的方法比较,该方法更为全面地评估了保护的重要度,以此确定的保护定值校核顺序更具参考意义。仿真算例验证了该方法的正确性、全面性。     

考虑支路重要度的继电保护在线校核顺序研究

为提高继电保护整定值在线校核的效率,提出按照支路重要度顺序对保护装置整定值进行有序校验。首先提出支路功率分布介数及支路结构重要度指标,以量化评价输电支路在全网功率传输中的作用和贡献;然后提出潮流转移度简化计算方法和概率重要度指标,以评价运行方式发生变化后的支路重要度;根据结构和概率重要度提出了支路综合重要度的概念,依据综合重要度排序确定保护装置的校核顺序。通过对IEEE-39节点系统的分析验证了所提方法的可行性及正确性。该方法避免了传统随机校核的盲目性和耗时性,对提高电力系统的安全稳定运行有重要意义。     

基于电气介数的继电保护定值在线校核

为了提高在线校核效率,使校核工作更加科学有效,提出了基于电气介数的继电保护定值在线校核方法。将保护所属的节点和线路的电气介数之和作为衡量各保护的重要性高低的依据,然后按照重要度的高低进行排序,再根据此保护重要度降序排序进行在线校核各保护的定值。通过IEEE14节点系统的算例分析,验证了该方法的可行性和正确性,弥补了传统以单一环节数据分析结果作为继电保护定值在线校核依据的不足,提高了电网在线校核效率。     

基于保护重要度的继电保护定值在线校核评估

为了提高继电保护定值在线校核效率,提出一种依据计算保护重要度来判断支路保护装置重要程度的在线校核新方法。该方法将一条支路的所有保护装置作为一个整体,从电网事故后果严重性的角度提出了一种确定支路保护装置重要度的方法,采用负荷孤立、发电机孤立和潮流过载作为支路保护装置重要度的辨识依据,计算出各支路保护装置重要度指标,根据指标的降序来进行保护装置的在线校核。对IEEE 10机39节点系统进行仿真计算并分析了计算结果,验证了该方法的合理性和正确性。     

计及拓扑结构和运行状态的支路重要度评估方法

准确快速地识别出关键支路,对于提高电网运行的稳定性及防止大停电事故的发生具有重要意义。文中将复杂网络理论和熵理论有机结合,从结构和状态两个角度对支路重要性进行综合评估。首先,提出计及传输裕度率的有功输电介数指标,以衡量支路的传输能力及其在电网拓扑结构中的重要度;然后,提出基于改进潮流转移熵的冲击性指标,以量化支路开断对系统造成的潮流冲击;最后,建立了包括有功输电介数和冲击性指标的支路综合重要度评估指标,以充分衡量支路在电网中的重要性。利用IEEE 39节点系统进行仿真,其仿真结果证明了该方法有效且合理。     

基于潮流熵的继电保护定值在线校核评估方法

为了提高继电保护整定值在线校核的效率,提出按照各支路的重要度对继电保护整定值进行有序校验。部分支路受潮流冲击后易故障,且断开后易引起连锁故障,所以提出利用潮流熵评估支路重要度。利用基于潮流转移熵的指标Q1i评价了支路因故障断开后引发连锁故障的可能性,利用基于潮流分布熵的指标Q2i评价了支路抵抗潮流冲击的能力。采用Q1i、Q2i的乘积对支路重要度进行综合评价。利用IEEE 3机9节点系统上的仿真算例验证了所提方法的正确性。最后为了简化计算过程,提出采用分布系数法计算各支路的潮流变化。     

基于传输贡献度的继电保护定值在线校核评估方法

为了提高继电保护定值在线校核的效率,提出了一种基于传输贡献度判断支路保护装置重要度的在线校核新方法。该方法将一条支路的所有保护装置作为整体,从电网结构性的角度提出了一种确定支路保护装置重要度的方法,采用网络最大流和复杂网络理论,把传输贡献度作为支路保护装置重要度的辨识依据,从而计算出各支路保护装置重要度指标,根据指标的降序来进行保护装置的在线校核。对IEEE 10机39节点系统进行仿真计算并分析了计算结果,验证了所述方法的合理性和正确性。     

一种继电保护定值在线校核评估方法

为了使继电保护定值校核工作更加科学有效,提出了基于保护重要度的继电保护定值在线校核新方法。首先建立了元件停运模型;然后利用事件树分析法构造相关停运事件树,从而得到不同的系统状态;最后基于风险理论计算出线路和保护的重要度指标排序,根据保护重要度降序排序可进行在线校核保护定值。通过IEEE 9节点系统的分析,验证了该方法的可行性及正确性。     

继电保护在线校核技术研究

为提高继电保护在线校核速度和精度,本文提出将电网能量管理系统每次整定和校核数据回收到知识库中,为下次校核提供匹配数据,使保护和校核系统形成统一数据循环,随着校核次数的增加,知识库数据不断完善,每次校核仅需搜寻匹配数据既可;并定义了支路结构重要度和支路概率重要度指标,通过支路重要度对相应保护装置进行排序,按照重要度排序对系统各保护装置进行有序校核。避免了电网系统继电保护随机校核的盲目性,提高了系统继电保护定值校核速度。     

基于潮流介数的电力系统关键线路辨识

提出线路潮流介数并将其应用于电力系统关键线路的辨识。该方法基于系统当前运行方式和潮流分布,克服了以往(加权)介数指标假设节点间功率按最短路径传输和忽略线路潮流具有方向性的弊端,能有效反映和量化线路在发电机到负荷功率传输中发挥的作用,同时考虑了发电机和负荷间最大可用传输功率对线路关键性的影响,其物理背景更加符合电力系统实际。同时,在反映关键线路故障对电力系统状态造成影响方面,提出采用层次分析法分析关键线路故障对系统线路过负荷、节点电压越限和暂态稳定性等方面造成的综合影响,验证利用潮流介数指标辨识出关键线路的相对重要程度。CEPRI 36节点数据和甘肃电网实际运行数据的仿真结果表明,所提关键线路辨识方法能够更好地反映线路在整个电网中的重要程度,验证了潮流介数在电力系统关键线路识别中的正确性和有效性。     

基于支路潮流可行解域的在线实时电压稳定性分析

提出一种用于实时在线电压稳定分析的综合评估方法。文中以电力网络中的单条支路为研究对象,给出支路潮流平衡点存在条件,分析支路有功功率和无功功率流向的异同对其自身潮流平衡能力的影响程度。通过分别列写线路有功功率、无功功率与其两端电压之间的关系方程式,建立支路潮流方程平衡点的可行域,并分析其边界条件,给出评估网络内各支路及整个系统的在线电压稳定性指标。算例分析表明,所建立的指标能全面客观地描述支路输送特定功率时潮流平衡能力的维持状况及对于临界运行条件的接近程度。指标定义物理概念清晰,计算量小,适合于电压稳定性在线监控的需求。     

基于结构和概率重要度的系统关键线路辨识

确定电力系统中的关键输电线路能有效提高系统稳定性,为此提出线路综合重要度指标。该方法仅利用系统基本参数,克服以往介数指标的计算需要系统当前运行方式和潮流分布的弊端。该指标从系统结构和概率两方面辨识系统的关键线路。根据功率分布理论提出输电线路功率分布介数,作为系统结构重要度指标,其考虑了与发电机和负荷直连节点的线路权重,能反映输电线路在各个发电-负荷对间功率传输中被利用程度。结合线路故障率风险指标提出支路综合重要度指标。根据IEEE　39节点标准算例进行仿真分析,利用得出的数据和用其他判据得出的数据进行比较,验证所提方法的有效性。     

基于综合介数与电网传输效率的关键线路辨识

为有效辨识出电网中关键线路,提出了基于综合介数指标与电网传输效率的关键线路辨识方法。首先,在潮流介数与电网潮流分布的基础上,综合考虑了线路的功率传输裕度与故障后的潮流转移,科学量化了关键线路在电网结构与运行中的重要性与脆弱性,其物理背景更符合电力系统实际。其次,为有效验证综合介数指标所辨识出关键线路的有效性,结合网络传输效率与电网潮流的方向性,提出了电网传输效率指标。通过IEEE-39节点标准测试系统的仿真结果表明,综合介数指标能更有效的辨识出电网中的关键线路。     

基于潮流冲击熵的加权拓扑模型在电网脆弱性辨识中的应用

电网脆弱性不仅与电网的拓扑结构有关,还与电网的电气特征紧密相连。为了辨识出电网的脆弱环节,基于支路开断的潮流冲击熵,提出了一种电网脆弱性辨识的新方法。定义了支路和节点脆弱强度指标,建立了基于潮流冲击熵的加权拓扑模型,由此得出了线路和节点的加权介数指标,结合脆弱强度和介数指标,提出了综合脆弱度指标,该指标综合考虑了电网拓扑结构与电气特征的影响,且加权介数的引入能够对电网脆弱性进行辨识起到放大的作用。由算例结果可以发现,文中定义的综合脆弱度指标能够有效克服从单一角度对电网进行脆弱度评估,提高了辨识的准确度与精度,说明了该脆弱性辨识方法的有效性与合理性。     

机组出力调整对静态电压稳定影响的预测算法研究

为解决传统离线分析计算量大、在线分析对实时性要求高的缺陷,提出了无需实时数据的、可用于在线分析的电力系统电压稳定预测算法。根据正常工况下,支路有功功率与两端相位差近似成正比的规律,利用任意时刻的初始潮流数据,结合潮流转移因子表,即可快速估算发电机出力调整后的关键支路电压、潮流及临界运行状态。制定了反映有功裕度和无功电压灵敏度的综合稳定指标,利用估算值预测支路电压稳定水平的发展趋势,再由该指标与发电机无功出力限制确定有功功率的最大可行调节范围。最后通过加权指标评价不同出力调节量对系统电压稳定的影响。对我国某实际电网的仿真结果验证了本文算法的有效性。     

考虑保护重要度的继电保护定值在线校核

现代互联电网运行方式灵活多变,对继电保护的要求越来越高.为了使继电保护定值校核和管理更加科学有效,提出了考虑保护重要度的继电保护定值在线校核.首先将风险评估理论和电网连锁故障风险相结合,得出系统综合风险并将其用于衡量各保护的重要度;然后根据重要度从高到低的顺序对所有保护定值进行在线校核.通过IEEE39节点系统的仿真和算法复杂度的分析,验证了该方法的可行性和正确性,避免了传统随机校核各保护定值带来的不足,对提高电力系统的安全稳定运行有着重要意义.     

基于有功潮流介数的电网关键线路辨识

关键线路辨识是电力系统运行风险控制的重要环节。为提高辨识准确性,提出了基于有功潮流介数指标进行关键线路辨识的方法。该方法在传统电气介数指标基础上,结合电网实际潮流分布与线路输电容量的影响,物理背景更加符合电力系统实际。同时,提出了系统输电效率指标,利用关键线路连锁故障下的系统输电效率变化进行有效性校验;并分析了分布式电源的接入对电网关键线路辨识的影响。IEEE 39节点系统算例表明:少数有功潮流介数较高的线路在电网的功率传输中起着至关重要的作用,针对这些线路的连续攻击可导致潮流传输水平急剧下降,从而证明了利用有功潮流介数进行电网关键线路辨识的有效性。分布式电源接入(distributed generation,DG)的算例表明:DG的接入改善了局部电能供求关系,与之相关的重要联络线路的关键作用会减弱,关键线路辨识的结果会受到系统运行方式变化的影响。     

潮流介数理论在输电网断线风险评估中的应用

将潮流介数理论应用于输电网断线风险评估。首先,定义了象征线路关键性的线路潮流介数和象征节点重要性的节点潮流介数;其次,结合传统故障后果严重度指标,建立了基于潮流介数的线路过载严重度指标和节点电压越限严重度指标;最后,将输电网断线故障的概率与基于潮流介数的严重度指标结合,得到了基于潮流介数的断线风险评估指标。仿真结果表明,该方法能科学、合理地评估输电网断线风险,为运行人员防控连锁故障提供有益的辅助信息,避免重大事故的发生。     

基于戴维南等值和支路传输功率极限的电压稳定评估方法

提出了一种基于戴维南等值和支路传输功率极限的电压稳定评估方法。通过增大所要评估负荷节点的注入功率,并计算该状态下的系统潮流,求得该负荷节点对应的戴维南等值参数。利用所得到的戴维南等值参数构建包含该负荷节点的2节点系统,分析其节点功率平衡方程,得到其静态电压稳定的判别式。由判别式计算得到2节点系统的支路传输功率极限以及该节点的相对功率裕度,进一步建立整个系统的静态电压稳定指标,将其用于在线评估。此方法无需本地量测数据、计算快速方便、能够给出包含极限传输功率的评估指标,适用于电网调度中心,可实现对电网的在线电压稳定评估。运用该方法对IEEE14节点与118节点系统进行电压稳定评估,验证了此方法的合理性与正确性。     

基于负荷介数和电气欧拉距离的电网关键环节辨识

为有效辨识电网关键环节,预防连锁故障,本文提出负荷介数和电气欧拉距离作为关键节点和线路的辨识依据。首先考虑电网中节点和线路的差异性提出负荷介数;然后结合线路介数和最大传输功率提出电气欧拉距离。该方法考虑线节点全局重要度、线路加权介数、线路度平均值以及最大传输功率对电网潮流分布的影响,将电网作为有向加权网络处理,计及电网节点度分布的差异性和线路功率传输约束,符合电力系统实际应用。通过IEEE 39节点系统的仿真计算和已有方法的对比,验证了本文所提方法的有效性。