考虑线路停运率的电网连锁故障风险评估

风险指标能够综合事故的可能性和严重性,可用来预测电网的连锁故障序列.传统风险评估中的可能性指标仅考虑了线路故障率,而线路过载停运是导致电网连锁故障的重要原因之一.为考虑电网中的复杂不确定性,根据线路故障、线路不正常工作时引起保护动作、环境因素和人为误操作3个方面来确定每条线路的综合停运率.以线路综合停运率作为连锁故障的可能性指标,结合严重性指标进一步建立了考虑线路停运率的电网连锁故障风险评估模型.对WSCC-9节点系统和某地方电网采用该方法进行仿真,结果证明该方法正确、客观,具有一定的工程应用价值.     

考虑风电场接入的电网连锁故障运行风险评估

随着智能电网的兴起,大规模新能源的并网增加了系统的不确定性。为了研究风电接入对电网大停电的影响,从连锁故障的角度出发,结合输电线路和保护的运行可靠性模型,根据风电出力变化和系统当前运行状况,提出了连锁故障搜索模式,并基于效用理论提出连锁故障运行风险评估方法及相关指标。以IEEE-RTS 79系统为算例,分析不同的并网方案下风险指标的差异,评估风电渗透率、风电接入方式以及风电随机性对输电网连锁故障的影响,研究结果可为风电接入条件下的电网规划运行及防御大停电提供科学的理论依据和参考价值。     

基于波形相关性的带并联电抗器线路永久性故障判别方法

通过分析带并联电抗器的输电线路在单相接地故障不同故障性质下的故障特征,提出了基于最小二乘法的波形相关性的永久性故障判别方法。以瞬时性故障恢复电压阶段的等效模型为参考模型,通过时域波形相关性的方法得到故障相端电压计算值与实际值的相似度,利用相似度构造目标比例系数与整定值连续比较判断故障性质。该方法仅利用并联电抗器中的电流量及非故障相的单端电气量就可以实现故障性质的判断。大量仿真实验表明,该方法在不同运行条件下能够准确地判断出故障性质,即使在较大的模型参数误差情况下,也能实现永久性故障时断路器可靠不重合的目标。     

高压输电线路在线监测技术研究

输电线路的运行状态关系到电网运行的效率和安全,影响输电线路正常运行的因素有很多,而最主要的是自然气候因素,所以解决自然气候因素的影响是目前输电线路监测技术主要的研究问题。对高压输电线路在线监测技术中的输电线路动态增容技术、线路弧垂和张力的监测、线路覆冰情况的监测、线路图像的监控、微气候测量等相关问题进行了分析,并给出了一些建议。     

电网连锁故障的概率分析模型及风险评估

按照连锁故障发生、发展的物理过程,并结合各个阶段事件的概率特点,建立了一种电网连锁故障的概率分析方法,对连锁故障的各个环节进行了详细的概率描述。通过对连锁故障过程的模拟,用节点电压越限、出现孤立负荷等指标对连锁故障进行风险评估,找到系统的薄弱环节。采用根据以上理论编写的电力系统连锁故障模拟及风险评估软件,对IEEE 39节点系统进行了算例演示,进一步说明了所提概率分析模型和风险评估方法的合理性。     

VSC-HVDC输电线路单端行波自动化故障定位方法研究

为保证电压源换流器型高压直流输电(voltage sourcedconverter-HVDC,VSC-HVDC)系统的可靠运行,提出一种基于分布参数模型的VSC-HVDC输电线路单端行波自动化故障定位方法。在1模故障分量网络中,电压行波具有以下2个特点:行波反射会改变极性,折射不改变极性;行波在两端直流母线处会发生全反射,在故障点处则折射大于反射。据此可以得出,测点接收到的所有电压反行波中,来自对端母线第1次反射的反行波是最强的正极性反行波。进而可以根据电压行波首次到达本端测点和对端直流母线处第1次反射的反行波到达测点的时间差实现故障定位。PSCAD下的仿真结果表明,本算法原理正确,具有较高的定位精度,最大误差不超过600 m,且理论上不受过渡电阻的影响,更重要的是无需人工识别行波波头,易于实现故障定位的自动化。     

风险理论在首都电网风险管理中的应用

北京电网除担负着为首都供电的基本责任外,还承担着保障党和国家首脑机关及首都各类重大政治、文化交流活动安全可靠性供电的重要使命。针对北京电网及电力设备运行情况进行评估分析,查找北京电网及设备、运行环境存在影响电网运行安全的隐患,尽早发现和分析电网及设施存在的风险点,明确风险等级、控制措施、监测方法,提出有针对性的改进建议,从而保障首都重大政治事件的安全可靠供电。     

基于网络流介数的关键线路识别

提出了以输电线路对网络传输能力的制约程度为评价指标的关键线路识别方法。将各源荷节点对最大流对输电线路剩余传输容量的占用率定义为网络流介数作为输电线路关键性的评价指标,并通过权重来反映各源荷节点对的功率传输对输电线路使用的差异。采用网络输电能力变化量和故障临界切除时间相结合的方式来反映线路故障对系统的影响,用于验证所辨识出的关键线路。IEEE39节点系统和某实际省网算例结果验证了所提方法的有效性和实用性,表明所提指标能够克服已有指标无法兼顾电网结构和运行状态的不足。     

浅析故障录波组网的应用研究

通过对故障录波器的应用现状进行阐述,介绍了故障录波系统子站组网方案和故障录波组网的应用,最后展望了故障录波器的应用前景。     

考虑风电机组故障电压穿越特性的连锁故障关键线路辨识

新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综合风险指标评价集。基于状态故障网络计及线路失负荷程度和线路失负荷不均匀性,分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标;基于电气介数提出了考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标;同时,考虑电网的网络结构和状态转移特性,采用模糊熵权法定义综合风险指标,以衡量线路开断的综合影响。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点系统算例验证所提方法用于关键线路辨识的有效性,且针对关键线路的缓解措施能显著降低大停电风险。     

考虑保护失效和电网动态平衡特性的连锁故障风险评估

保护失效特性严重威胁了电网安全。同时,现代电网受扰动后可调整线路参数,以减缓故障蔓延,具有典型的动态平衡特性。基于复杂网络理论提出了考虑保护失效特性和动态平衡特性的连锁故障风险评估方法。首先,基于隐性故障,定义了保护失效严重度概念,可度量保护对电网安全的影响程度。其次,结合保护失效严重度,建立了变权重模型,以表征电网故障后动态平衡特性。然后,引入风险理论,从复杂网络理论角度评估电网安全风险,以为实际运行提供指导意义。最后,新英格兰39节点算例系统验证了所提方法的有效性和合理性。     

一种基于潮流指纹识别的电网故障实时诊断方法

开关保护动作的误报、漏报、误动、拒动问题以及电网拓扑的频繁变化导致传统的基于开关保护动作信号对电网进行故障诊断的方法难以实用化。提出一种利用电网各支路潮流的变化量作为表征该故障的潮流指纹,并采用模式识别算法进行电网故障诊断的新方法。设计了基于节点阻抗矩阵的潮流指纹提取方法,并提出了电网故障模式自适应修正算法以及基于遗传算法的(等值)发电机的出力分配因子优化辨识算法,解决了电网拓扑频繁变化对构建故障模式集的影响及故障样本集的样本特征向量的计算精度问题。在此基础上,按照最近近邻判别准则设计了归一化故障判别函数,实现对电网故障的实时准确识别。利用某地区电网实际数据验证了本方法的有效性和实用性。     

输电线路设计规范中风荷载计算方法的比较

通过对我国GB50545—2010《110～750kV架空送电线路设计技术规范》与国际电工学会规范IEC60826—2003、美国输电线路规范ASCE74—2009、日本输电线路规范JEC127—1979中输电线路设计风荷载的计算公式与各个计算参数设定的比较,在输电线路设计中可以更好理解输电线路风荷载的计算。以1条500kV输电线路的典型铁塔为例,分析了相同设计条件下不同标准计算结果的差别。结果表明我国规范计算的风荷载在数值上与其他三者差别不大,但在各个参数规定上值得进一步讨论。     

架空输电线路金具腐蚀分析及防护对策

架空输电线路金具的腐蚀速度一般较快,且位于高空不便维护。为此,以广西、湖南地区架空输电线路金具腐蚀为例,通过宏观形貌检查、力学性能实验、X衍射物相分析、电子显微分析、电化学测试和镀锌层厚度测量,分析金具的腐蚀机理和规律,提出了有针对性的金具腐蚀防护对策。分析结果表明:金具腐蚀引发截面尺寸减小、抗拉强度降低、材质变脆这3种失效形式;硫是促进金具腐蚀的关键因素,拉应力和微动摩擦也加剧了金具的腐蚀。因此,在腐蚀较重的工业区,为保障电网运行安全,金具应采取加强防腐措施,镀锌厚度宜增加到192μm以上。     

考虑线路多种停运模式的静态电压稳定风险评估

鉴于双回平行输电线路共同模式停运和相关停运对系统电压稳定性影响较大,本文重点建立了双回线多种停运模式重叠的支路等效停运模型,进而计算输电系统状态概率。在输电系统状态概率模型的基础上,提出输电系统静态电压稳定风险评估指标体系及各项指标计算方法,其中通过基于连续潮流的电压稳定性判据及最优切负荷模型,对输电系统电压失稳进行判定及校正控制。最后以华东某地区电网为例进行静态电压稳定风险评估,说明本文所提方法的有效性。     

浅谈电容式套管运行维护的方法

介绍了电容式套管的结构,讨论了电容式套管例行检查和定期维护的项目、内容和要求,提出了电容式套管问题处理的方法;对电容式套管接头过热故障现象进行了分析,并结合红外线热成像检测和试验数据提出了具体的处理方法,同时提出了加强电容式套管技术管理工作的几点建议。     

电网企业物资计划管理探讨

物资计划管理是电网企业物资供应链管理的龙头,也是物资集约化管理的关键。以省级电力公司物资集约化体系建设工作为背景,探讨适宜电网企业发展的物资计划管理模式,寻求提升现代电网企业物资管理水平的措施、办法。     

换流阀设备换相失败故障的暂态分析

换相失败故障发生后引起的的故障电流会对直流输电系统带来严重影响。目前,对换相失败故障发生后暂态机制的研究主要针对的是作为理想开关的换流器,文章利用叠加原理和等效分析的方法考虑了实际阀参数对故障电流的影响,并通过建立考虑实际换流阀的12脉动换流器的PSCAD仿真模型,将仿真波形与理论分析结果进行对比,验证了理论分析方法的正确性。     

基于关键线路识别的电力系统连锁故障风险评估模型

针对现有模型的不足,提出了一种新的电力系统连锁故障风险评估模型。该模型从元件过负荷、继电保护隐性故障2个方面定义了连锁故障概率:以故障发展过程中出现的母线低电压、线路过负荷、电力系统失负荷来衡量连锁故障带来的后果。在不违背连锁故障发生机理的前提下,将支路的结构传输重要度与反映电网实时运行状况的线路故障发生概率相结合,给出了连锁故障中关键线路识别的重要判据,根据关键线路排序结果合理选择下一个故障环节,加快了连锁故障模式搜索速度。最后对IEEE 10机39节点系统进行仿真,仿真结果证明了本文方法的有效性。     

电网主设备运行维护策略辅助决策方法

提出了一种全新的综合考虑基于风险的检修和基于全寿命周期成本(LCC)的电网主设备运行维护(简称运维)策略辅助决策方法。该方法以深圳电网主设备运行风险评估结果为依据,对设备运维策略的多种约束条件进行了系统性分析,并依据LCC方法对设备的最佳寿命进行了评价,制定了设备科学运维决策流程图,最终给出运维策略的优化方案。实际应用表明,提出的方法具有科学性和实用性。