电力系统连锁故障研究综述

近年来国内外发生了多次连锁故障导致的大规模停电事故,造成了巨大的经济损失,因此电力系统连锁故障的研究日益受到重视。电力系统连锁故障是由某一个故障引发的一系列故障过程,其后果是造成大规模的停电事故和许多元件的相继开断。对连锁故障的模式搜索法、模型分析法以及风险评估等方面进行了介绍和综述,并从电网脆弱性评估、调整耐受性参数以改善电力系统鲁棒性的方法这两方面指出今后可能的研究方向。     

电力系统脆弱性评估方法研究综述

电力系统脆弱性是目前智能电网的研究热点之一,如何准确评估电网的脆弱性及潜在的危险、预防连锁故障的发生,是电力运行人员所面临的挑战.从状态脆弱性和结构脆弱性2个方面综述国内外对于脆弱性评估的研究现状,并指出电力系统脆弱性评估的研究趋势.     

基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析

随着经济社会的不断发展,对于电力的需求越来越高,电力系统也随之日益扩大,因继电保护隐性故障导致的电力系统连锁性故障常常会引发严重的后果,严重威胁到经济发展和社会的安全稳定。如果不能及时、准确的发现和解决这些故障问题,会直接影响到我国电力行业的健康、有序发展。本文通过对继电保护隐性故障中的电力系统电力系统连锁故障进行剖析,以期提供科学、有效的管理方法解决这些故障,保证继电保护的质量,提高电力系统的安全、可靠运行。     

基于模糊神经网络的电力系统连锁故障风险评估

为了减少大规模停电事故，通过分析由保护装置隐性故障造成的电力系统连锁故障的基本过程和基本原理，建立了风险模型，并提出了应用模糊神经网络进行电力系统连锁故障风险评估的指标和方法.利用训练后的模糊神经网络，实现了通过升级保护装置性能来降低电力系统连锁故障风险的预防策略.针对电力系统连锁故障的随机性和严重性的特点，该方法较好地描述了电力系统的安全状态，对系统风险的分类效果好，评估速度快，具有较好的实用性.IEEE 118 bus系统的应用结果表明了该方法的可行性.     

复杂电力网络的连锁故障动态模型与分析

为研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时为预防和减小大停电事故发生,在研究了国内外复杂电力系统连锁故障模型的基础上,提出了一个模拟连锁故障过程的动态模型.根据此模型,分别对具有小世界(small-world)、无标度(scale-free)特性的人工复杂电网模型进行了连锁故障仿真,验证了模型关于连锁故障动态演化过程的合理性.进一步比较表明,电网连锁故障在小世界电力网络中造成的功率损失比无标度电力网络大得多,并且连锁故障传播的速度远比无标度电力网络迅速.     

考虑连锁故障的电网安全分析综述

研究连锁故障对防御大电网停电事故具有重要意义。针对连锁故障的系统建模、风险评估、监测预警及脆弱性分析等相关方向的研究难点与关键技术,总结了目前已取得的国内外研究成果。首先剖析了连锁故障模型的建立方式,对连锁故障风险评估方法进行了分类梳理,综述了连锁故障在电网安全分析方面的应用情况,最后通过探讨后续亟需关注的问题展望了连锁故障研究的发展趋势,以期为新环境下大电网安全防御策略提供科学依据。     

电力系统灾难性事故的统一不确定性评估方法

为准确刻画电力系统灾难性事故的潜在风险,从灾难性事故的固有物理属性出发,基于不确定性理论提出了电力系统灾难性事故的统一不确定性评估新方法。将灾难性事故看作不确定事件,分别用可信性测度和全局模糊安全指标描述事故发生的可能性和严重性。以N-1事故作为初始事故,通过对每层N-k事故风险指标排序,识别出系统中最可能发生的灾难性事故序列。对WSCC 9节点系统和某地区实际系统进行仿真分析,与传统方法进行了比较,结果证明本文方法更符合系统实际运行情况,具有准确、有效的特点。     

考虑连锁故障的大电网可靠性评估

电力系统可靠性对于电网规划和运行具有十分重要的意义,传统的发输电系统可靠性评估算法从失负荷概率、频率、后果等视角全面反映了电网可靠性水平,但往往侧重考虑元件独立故障模式,没有计入连锁故障或者共模故障,导致了可靠性指标与实际电网运行经验不一致。为了解决这一问题,电力系统连锁故障被学者提出并得到广泛研究,但是将连锁故障模型应用到大电网可靠性评估中的研究较少,从而缺乏考虑连锁故障的电力系统可靠性评估算法。为了解决上述不足,该文基于连锁故障模型和元件故障率建模,提出元件连锁故障模拟算法,并将其应用到电力系统可靠性评估中,提出整体评估流程及指标体系。最后,对IEEE-RTS79系统和广西电网2016年规划方案进行可靠性分析,验证所提方法的有效性。     

考虑连锁故障影响的检修优化

互联电网在紧急运行状态下可能出现多处过负荷或电压越限,此时若发生隐性故障,可能导致继电保护系统误动、拒动、误整定及断路器拒分等现象,引起连锁故障.通过加强保护系统的检修、断路器的巡视及安装在线状态监测系统,能有效减少保护及断路器不正确动作的概率,减小停电面积.提出一个简单的连锁故障传递模型,利用蒙特卡罗方法对华中电网进行连锁故障传播的仿真分析。仿真结果表明：在故障易发位置和相应母线所包含的保护和断路器上追加投放检修资源,与平均投放检修资源相比,能提高检修资源的利用效能,并能有效地限制连锁故障范围,提高电网安全可靠性.     

基于PSNodeRank算法的电力系统关键节点辨识方法

电力系统中的某些关键节点在系统发生大规模连锁故障的时候可能会对故障的扩大起着推动的作用。为了提高关键节点辨识的速度和准确性,该文通过对Google公司提出的PageRank算法进行改进,提出基于PSNodeRank算法的电网关键节点辨识方法。该方法选取电网关键节点的重要评价指标,建立电力系统有向加权网络模型。考虑电力系统网络的网络链接方向和权值的特性,该文提出PSNodeRank值对节点进行评估,并具体描述每个节点的重要性,再利用电力系统分区特点,对大电网节点重要性的复杂计算过程进行改进,大大提高了运算速度,减少了运算所需存储容量。最后,通过对IEEE 39节点系统进行仿真,所得结果表明:该文所提方法计算的指标可以有效、准确地辨识出电网中的关键节点,判断它们在交直流电网自组织临界演化过程中的作用。对预防系统向连锁故障临界状态演化有着重要的意义。     

基于输电线路过负荷特性的连锁事件识别

输电线路过负荷或故障跳闸,将引起大量负荷转移,进一步造成一系列线路和电源的连锁跳闸,它与重大停电事故尤其是连锁故障的发生具有强相关性。根据线路过负荷特性研究连锁故障的发生机理,在此基础上提出一种连锁故障序列事件的预测方法,该方法给出了线路过负荷严重度指标,运用这个指标可判断线路过负荷情况,识别出过负荷线路集;此外,根据潮流分布运用图论知识对网络拓扑图进行分区处理从而寻找出引起功率波动较大的隐性故障线路集,最后通过实例验证了该方法的正确性。     

电力系统短路故障控制器的研究

短路故障模拟控制技术对研究电力系统暂态过程、校验电气设备性能具有重要意义。介绍自行研制的一种短控制器的原理及其电路组成结构并给出一应用实例。本控制器的主要功能有：（１）准确控制短路故障中的合闸角；（２）控制短路持续时间；（３）模拟不同类型短路故障。控制器采用数字集成电路，结构简单、性能可靠、使用方便、应用广泛。     

MATLAB在电力系统线路故障中的应用

利用Matlab中的PSB构建了一个单机—无穷大系统仿真模型,并在此基础上对电力系统的三种短路形式进行了仿真分析。实践表明,仿真波形与理论分析结果相符,说明用Matlab对电力系统故障仿真的方法是可行的,可有效提高《工厂供电》课程教学效果。     

MATLAB在电力系统线路故障中的应用

利用Matlab中的PSB构建了一个单机—无穷大系统仿真模型,并在此基础上对电力系统的三种短路形式进行了仿真分析。实践表明,仿真波形与理论分析结果相符,说明用Matlab对电力系统故障仿真的方法是可行的,可有效提高《工厂供电》课程教学效果。     

电力系统振荡过程中线路故障测距的新方法

提出一种振荡过程中进行故障测距的新方案，即运用模糊模式识别的方法，自动搜索线路两端源电势夹角δ＝０°的时刻，并在这一时刻附近进行故障测距，经使用电磁暂态程序ＥＭＴＰ进行仿真计算，证明该方法是有效的。     

复杂网络演化研究综述

首先对近年来复杂网络演化方面的研究进展进行了总结归纳,从网络演化部件、是否考虑权重、采用的演化机制、演化网络是否动态变化以及针对实际网络演化侧重的条件5个方面对当前复杂网络的演化模型进行了分类;其次从演化的时间尺度、权重与拓扑之间的关系、演化的复杂性3个方面指出了当前复杂网络演化研究存在的不足;最后提出了基于复杂适应系统理论来研究工程技术网络演化的框架。     

电力系统桥式短路故障限流器研究

提出一种新颖的限制电力系统故障电流的桥式电路,对该电路的工作原理、电路结构和工作方式进行了详细的分析,并给出了限流电路中各支路的电流关系,对电路的直通、开路和变阻3种工作方式作出说明,重点分析了在变阻工作模式下,对负载短路电流的限制和分流. 考虑了当桥式限流电路中的开关管栅极加入脉冲信号后,对负载电压和电流的谐波影响,以及限流电感中串入电阻后对开关管占空比的不同要求、对桥式电路分流性能的影响等. 最后给出了部分仿真波形和计算值.     

考虑气象因子条件下的电网连锁故障预测

电网连锁故障已经成为影响电网运行安全的主要因子,气象因子中可能导致元件发生"故障聚集"现象,该现象将明显增加电网发生连锁故障的概率。通过分析气象因子影响下电网连锁故障的产生机理,运用贝叶斯网络模型结合气象因子预测电网的初始故障;建立完整的支路静态能量函数的模型,构建在气象因子影响下映射潮流变化的能量指标和反映电网结构脆弱性的电气介数;考虑电网连锁故障过程中前后故障之间的累积效应,提出反映气象因子影响下电网故障后的状态和结构的综合安全指标并对连锁故障的后续故障进行预测,为甄别复杂天气下电网危险环节提供了重要的依据。对IEEE-57母线系统的实例分析,证明了该方法的合理性、有效性。     

电力系统输电线路故障定位的算法研究

目的：研究输电线路故障定位的新算法。方法：通过输电线路故障点处电压与电流的关系。结果：新算法从根本上减少了故障点处负荷与阻抗的影响。结论：该算法具有较高的故障定位精度,较好的稳键和较快算收敛速度。