基于模糊推理的电网风险评估及线路重要度辨识

由于电网事故发生的不确定性和事故造成的严重后果,需要建立风险模型及指标体系,实现电网风险评估和线路重要度辨识。基于此,建立电网风险评估模型,从电压越限、支路潮流过载及负荷削减量3个方面建立风险指标评价体系;基于模糊推理的方法、静态安全分析和风险理论,结合各子风险指标,得到各支路发生故障事故状态下的综合风险值并进行排序分级。以IEEE-RTS79系统为例进行仿真计算,仿真结果表明:该方法实现了电网综合风险评估的量化和分级,能实现线路重要度辨识,为安全预警和制定差异化运维策略提供参考。     

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.     

基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法

广域后备保护可综合利用全网信息,在传统保护出现错误时,快速准确地找到故障位置。提出了一种基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法:首先,基于电网中各子站之间的电气距离特征,利用k均值聚类算法完成对大电网的分区工作,由各点故障电压序分量的特征选取可疑故障线路;然后,将电气量和保护动作状态量共同作为证据源,同时对不合理证据进行优化改进;最终利用改进后的DS证据理论识别故障线路。仿真结果表明,该方法可有效完成对电网的分区工作,在保护动作信息部分或者全部出错时均能有效识别故障线路。     

基于单端信息量的特高压串补线路距离保护方案

基于输电线路的R-L模型,提出了一种利用单端信息量的串补线路距离保护方案。该方法根据串补电容与线路参数的关系,列解故障状态网络和故障附加网络微分方程,推导出一组以故障距离和过渡电阻为待求参数的方程式,通过求解线性方程直接得到故障位置。该方法可以实现故障的精准定位,较好地解决了传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,很好的避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大的提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

基于雷击故障辨识的110 kV输电线路故障巡线策略

雷击是造成输电线路故障的最主要因素之一,为了减轻频繁雷击故障带来的繁重巡检任务,该文提出一种基于雷击故障辨识的巡线策略。首先,测试常用类型绝缘子受雷击冲击后的耐压特性,发现雷击后绝缘子具有无明显下降的绝缘性能特征,为巡线策略的可行性提供试验基础;然后,基于故障行波时域和频域的波形特征,研究线路雷击故障类型的辨识方法;最后,结合试验和理论研究验证该文所提方法的可行性。在湖南某110kV输电线路故障后,利用该文所述方法确定该线路为瞬时性雷击故障,无需巡线,有效降低了巡线成本。该文所提巡线策略可在保证供电可靠性的同时,有效减少巡检工作量,为输电线路运维工作提供基础数据和方法指导。     

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.     

非线性系统的参数空间边界辨识与系统结构故障检测

本文利用矩形窗最小二乘估计构造了非线性系统的参数空间边界辨识方法。参数边界辨识方法的分析表明，利用该方法辨识的参数值是样本状态邻域中非线性系统切空间的参数上下界，基于这种参数边界辨识方法，建立了一种系统结构突变故障检测器。并对二阶非线性系统进行的数字仿真得到了有效的边界参数估计和良好的故障检测结果。     

基于小波变换和神经网络的线路保护启动方法

为满足特高压输电线路超高速保护的要求,结合小波变换原理和神经网络原理,提出一种新的特高压输电线路保护的启动方法。该方法运用小波变换检测突变信号的原理,提取故障特征量,并以此作为神经网络的输入,设计启动神经网络,以判断输电线路的运行状态(正常或故障),进而决定是否启动故障选相装置。在PSCAD建立特高压输电系统仿真模型,仿真结果表明:该启动方法能准确判断输电线路运行状态,动作快速、灵敏且不受过渡电阻、故障位置、故障初始角以及噪声干扰的影响,在特高压输电线路超高速保护方面有一定的实用价值。     

考虑风电场的电网连锁故障预测与安全防御

伴随着我国新能源发电特别是风力发电的大规模并网,风力发电的随机性、实时性、波动性的特点已经成为了影响电网安全、稳定的一个重要因素,可能诱发电网连锁故障.本文首先通过静态能量函数模型和电气介数,提出了引发电网连锁故障的关键线路辨识指标和计算方法.再次,搭建了含双馈风电场的电网模型,得到随风电场出力变化造成的电网稳定变化曲线,在系统发生初始故障后,通过保护措施使具有较高加权电气介数的支路能够安全运行,提高系统的稳定能力,防御连锁故障发生.验证了该方法的合理性及有效性.     

计及气象因素的输电线路安全性评估

输电线路的安全运行是保障电能稳定传输的重要基础,而输电线路的运行状态受气象因素影响较大。为评估输电线路系统面临的综合风险,提出计及气象因素的输电线路安全性评估模型。首先根据输电线路架构的特点构建了反映输电线路运行状态的评估指标体系,同时基于图论原理提出一种新的图模型赋权方法,以克服传统物元可拓模型赋权中存在的人为主观因素缺点;其次以物元可拓理论构造了输电线路的综合风险物元及安全性评级,建立计及气象因素的输电线路风险安全性评估及动态管理模型;最后以某地区为例研究其输电线路的运行风险情况,分析结果验证该输电线路安全性评估模型的科学性和实用性。     

边攻击下非对称相依作战网络级联失效模型

复杂网络理论在作战网络中的应用是一个全新的研究视角,也是探索网络结构和功能之间关系的有力手段.为研究负荷作用下相依作战网络的级联失效过程,首先依据军事系统的实际交联关系构建了非对称双层相依作战网络模型;然后改进了基于本地负荷重分配的非线性"负荷-容量"模型来研究连边的失效及负荷传递,计算了级联失效模型的计算复杂度;最后仿真分析了连边遭受蓄意攻击时,连边负荷及容量与网络级联抗毁性的关系,并与WS-WS对称网络模型进行对比.仿真结果表明:无论是孤立状态还是相依状态下,网络的级联抗毁性与连边容量变化呈正相关,而与负荷的变化呈负相关;相依网络的级联抗毁性比孤立网络要差,并且相依网络级联失效的过程更缓慢;孤立C2网络中的层级加权结构使得级联失效过程中出现短暂的平台期;与对称WS-WS相依网络相比,非对称作战网络的级联抗毁性更差.在非对称相依网络中,子网之间的级联抗毁性不同,而在相依对称网络中,子网的级联抗毁性几乎相同.     

现有堤防的可靠性及其设防水平的费用效益分析模型

根据工程结构可靠性分析的基本原理,提出了现有堤防工程结构主要的失效模式,研究了现有堤防结构的条件失效概率及其系统的可靠度计算模型.对现有堤防工程的失效条件概率进行了定性分析,并提出了其系统可靠度的点值计算方法;提出了一个基于可靠度提高的现有堤防工程设防水平的费用效益模型,分析了模型中的费用效益参数与其可靠度之间的关系,并建议了基于可靠性有关参数的计算方法.在上述研究的基础上,给出了一个堤防加高的决策分析例题.研究的结论可供在选择堤防工程加高的设防洪水标准时使用.     

基于系统SOC理论的直流运行方式及控制参数分析

为了研究直流输电对交直流系统自组织临界性（SOC）的影响,提出包含系统完整动态特性的连锁故障动态仿真模型,计及了紧急控制保护装置及直流系统的概率动作特性.应用该模型对2010年华东电网实际系统进行连锁故障蒙特卡洛仿真,在不同的直流运行方式及控制参数下,计算系统的停电功率-停电概率幂律曲线,分析直流运行方式及控制参数对系统自组织临界性的影响.结果表明,在某些情况下选取合适的直流运行方式及控制参数可以有效防范连锁故障及大停电的发生.     

Risk analysis for a cascade reservoir system using the brittle risk entropy method

The principal means of conserving water and utilizing hydropower in China is to exploit the use of a series of reservoirs in a cascade. This method and its inherent engineering safety problems are receiving increasing attention nowadays. In the field of engineering safety analysis, much work has focused on single reservoir projects in the past few years, but there is little research available on the safety risk analysis of cascade reservoirs, either within China or internationally. Therefore, a framework for risk analysis on the cascade reservoir system based on the theory of system engineering is constructed in this article. A cascading failure model is established and the connection degree factor discussed. In addition, the importance degree of the subsystem, which can be calculated by combining the analytical hierarchy process and the entropy weight method, is explained. According to brittleness theory of a complex system, brittle risk entropy is proposed as a performance index for measuring the collapse uncertainty of the cascade reservoir system. In addition, the brittle risk of the cascade reservoir system is predicted, which provides a reference for safety analysis in water conservation and hydropower construction projects in China.     

有软弱下卧层时地基承载力的可靠度分析

当地基受力层范围内有软弱下卧层时,对地基承载力进行可靠度分析应该综合考虑地基持力层承载力失效和软弱下卧层承载力失效两种失效模式。基于可靠度理论,通过建立持力层和软弱下卧层承载力的极限状态方程,用JC法分别计算了两种失效模式的可靠指标,然后将两种失效模式视为串联系统,用一个等效的极限状态方程来计算整个串联体系的可靠指标,得到了有软弱下卧层时地基承载力的体系可靠度指标。通过与均值法计算结果的比较,说明可靠度分析方法是合理和必要的。     

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。     

关键目标选择问题模型研究

现代信息化战争多使用打击精度高的中远程武器,保证了稳准狠的条件,但目标体系往往有多个目标单元,具体打击哪些目标单元就成了首要问题.构建了目标体系网络,运用场理论中势函数的概念对目标体系的作战能力进行量化,通过定义三元组(打击行动结果、目标单元状态和目标单元间失效影响关系)来描述目标体系网络级联失效关系,以效费比最优为目...     

双机继电保护装置可靠性的影响因素

为了分析自检和人工检修等因素对双机继电保护装置可靠性的影响,建立基于马尔科夫过程的主、备机双机切换状态转移空间模型。用状态空间法定量分析双机切换状态下,自检周期、自检所花时间、人工检修周期等因素对主机处于工作状态下概率的影响。仿真试验表明：当主机处于工作状态的概率一定时,存在一个最佳自检周期和最佳人工检修周期。自检所花时间越短,主机处于工作状态的概率越大。采用最佳自检和人工检修周期可以进一步提高双机继电保护装置的可靠性,对设计具有高性能自检功能的继电保护装置具有科学指导意义。