基于N-k故障的地区电网脆弱性评估

电力系统N-k故障与电网中的脆弱环节有着紧密的联系,脆弱性评估已成为预防连锁故障的热门课题。为了辨识这些脆弱故障路径,在功能组分解的基础上,提出N-k故障路径搜索方法及其概率模型。引入效用理论来定义故障严重度函数,并基于熵值法和层次分析法对各项风险指标加权得到系统N-k故障综合风险指标。根据路径风险脆弱性和结构脆弱性函数,进一步提出适用于电网N-k故障的脆弱性指标,用以定量分析故障路径以及电网整体的脆弱程度。将该算法应用在河南某一地区电网,指出其中的脆弱线路和节点。仿真分析表明:与单一考虑风险的脆弱度评估方法相比,考虑了结构重要度的风险脆弱性评估的准确度更高,评估结果对电网监控亦更有意义。     

基于效用风险熵的复杂电网连锁故障脆弱性辨识

研究了基于效用风险熵理论的复杂电网连锁故障脆弱性评估模型和算法实现问题。首先,结合支路断开后的潮流转移特性和潮流分布特性建立支路脆弱度评估模型,计及支路退出运行给系统带来的影响;其次,建立节点脆弱度传递模型,克服目前社会网络类指标和系统科学类指标存在的不足;最后,以元件脆弱性评估结果为基础,辨识电网组织结构面临的风险不确定性。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所述方法的合理性和有效性。     

基于连锁故障序列分析的电网脆弱性评估

电力系统的脆弱环节与连锁故障有着密切的联系,同时也是动态监测和控制的重要依据。为了有效地辨识出系统的脆弱环节,提出了基于不确定多属性决策理论的连锁故障搜索及电网脆弱性评估的新方法。首先,根据支路与支路保护之间的故障关系,建立了初始故障事件集,并计及各种引发连锁故障的因素形成实时条件下的决策矩阵,运用基于信息熵的多属性决策方法对初始故障事件进行排序,通过与设定的门槛值进行比较筛选出合适的初始故障事件;其次,基于改进的支路运行可靠性模型对后续故障进行搜索;最后,利用脆弱度函数对故障序列、节点及整个系统进行脆弱性评估。算例结果分析表明该方法具有良好的应用前景。     

关联规则挖掘在电厂设备故障监测中应用

关联规则挖掘是数据挖掘的重要分支,其通过描述数据库中不同数据属性之间所存在的潜在关系规则,找出满足给定支持度阀值和置信度阀值多个域之间的依赖关系。随着电厂设备运行期间各种故障的发生,各状态监测点参数也会发生相应变化,利用关联规则挖掘算法,找出故障发生时故障现象与故障类别之间的关联关系,更好地对设备进行故障监测与诊断。阐述了关联规则挖掘的主要概念,对挖掘时最常用的Apriori算法进行探讨,并以汽轮机凝汽器的一种典型故障为例说明了算法的执行情况,对挖掘结果进行了解释。结果验证了所用方法的可行性与正确性。     

基于Apriori算法的气象与电网缺陷关联研究

灾害性气象是造成电网缺陷进而导致电力设备出现故障的最主要因素,本文试图找出灾害性气象因素与电网缺陷的关系,通过改进现有Apriori算法,得到了适应南方沿海电网的关联模型。论文还讨论了样本数(异常气象样本偏少)导致的支持度偏低的问题。文末通过南方某电网实例解释了模型的应用。     

基于实时气象信息的电网灾害预警分析

气象信息作为电网系统中的独立部分,没有与电网GIS结合。当气象灾害发生时,由于未能及时有效地预警,无法提前预知气象灾害对电网设备的影响,只能在气象灾害发生后采取对应措施,影响了电网的可靠供电。在电网GIS中对电网资源和气象数据进行格网化表达,能够直观展示电网资源受气象变化影响后的空间分布及山东省内不同区域的分布规律,还能够在时间上形成以格网为基础的数据系列,便于实时分析气象数据对电网设备的影响。     

基于潮流熵的电网连锁故障传播元件的脆弱性评估

为研究电网连锁故障机理,同时判别出连锁故障传播过程中的关键脆弱元件,从熵的基本原理出发,结合过负荷与断线扰动下潮流的分布特性,提出了基于潮流熵的脆弱元件评估模型。通过对新英格兰10机39节点系统的模拟计算,节点单位过负荷扰动下,节点的潮流分布熵越小,越容易导致系统支路越限,节点越脆弱;支路受"发电机—负荷"节点对的潮流冲击越大、支路潮流转移熵越小,支路越脆弱,在连锁故障中起到关键传播作用;与基于介数、风险等方法的脆弱元件判别结果相比,基于潮流熵的脆弱元件评估模型物理意义明确,计算速度快,脆弱元件集符合实际情况。     

基于合作博弈的电网支路脆弱性评估方法

电网支路脆弱性评估是连锁故障分析和防治的重要步骤。现有的脆弱性指标存在物理意义不明、未充分考虑多重故障对脆弱性的影响等问题。为此,首先构建电网支路的合作博弈框架,根据博弈结果将故障链的后果合理分配到每个支路,并以此作为电网支路的脆弱性指标。该指标能反映电网支路故障对停电事故导致电网损失的贡献,物理意义明确。为解决多重故障链的损失不满足超可加性的问题,将合作博弈的多目标优化问题转换为集体理性与个体理性2个阶段的优化模型,并分别使用遗传算法、线性规划求解。IEEE 39节点系统的算例分析验证了该指标的合理性。     

基于精准气象数据的地区电网短期负荷智能预测系统设计

基于分时分区精细化气象数据,研发地区电网短期负荷智能预测系统,实现功率曲线的日前精确预测。该系统的特点在于将网供负荷分解为多种功率分量的叠加,并针对各功率分量特点和影响因素,提供多种特征选择模式、预测方法以及历史参照日,以提高短期负荷预测的精度、自动化程度和工作效率。     

基于气象修正技术的辽宁电网负荷预测应用研究

分析了短期电力负荷预测模型,在线性外推法负荷预测的基础上,实现了基于气象因子修正技术的短期辽宁电网网供负荷预测,并成功应用于辽宁电网负荷预测工作中,电网负荷预测准确率得到明显提高,预测结果可用于指导电网调度运行。     

基于改进深度降噪自编码网络的电网气象防灾方法

电网运维数据表明电网故障的主要原因已由电气设备制造工艺水平、现场运维水平等因素转向雷电、山火、大风、冰灾等自然气象因素,电网防灾减灾也应重点关注气象致灾。针对气象与电网故障之间的关联特点和规律,提出了一种基于改进深度降噪自编码(SDAE)网络的电网气象防灾方法。以气象历史数据和电网运维检修数据为基础,利用合成少数类样本过采样技术(SMOTE)降低原始数据集的不平衡度,自编码网络通过非监督自学习和有监督微调完成气象信息特征的提取和气象信息与电网故障映射关系的建立,并通过融入稀疏项限制和加噪编码来改善网络的鲁棒性。算例分析表明,所提出的基于SMOTE和SDAE的网络电网气象防灾方法,能够准确、全面地建立气象信息与电网故障之间的关联映射关系,能够对给定的气象条件是否会导致发生电网灾害事故进行准确的预判。     

计及保护故障因素的电网脆弱性评估模型

电网中存在的某些脆弱环节对电力系统大规模停电和连锁故障的发生有着重要的影响。在已有脆弱性研究的基础上,给出了考虑保护故障因素的电网脆弱性评估模型。基于风险理论和保护事故链模型提出了保护风险重要度的概念,并以此定义了单元保护脆弱度,该指标量化了保护不正确动作对电网中单元脆弱性的影响程度;由此,提出了结合电气介数与单元保护脆弱度的电网脆弱性评估模型。算例结果表明所提模型有效地计及保护故障因素对电网单元脆弱性的影响,克服了考察角度单一的弊端,更加全面地评估了电网的脆弱环节,验证了模型的合理性和有效性。     

基于事故链的电网低频振荡及脆弱性分析

电网脆弱性分析是低频振荡事故监控与预防的重要依据。利用事故链原理,基于电网线路故障、潮流转移、线路相继过载的典型故障模式,构造合理的多重扰动序列,分析电网在多重扰动下的功率振荡情况,研究电网运行方式对其发生等幅、增幅低频振荡的影响,并根据事故链集合与结构重要度指标对电网进行脆弱性分析。结果表明重负荷且易受其他线路潮流影响的线路是电网脆弱性的关键环节,电网交换容量的增加是电网发生等幅、增幅低频振荡的一个重要因素。     

电网脆弱性评价的灵敏度分析法

从灵敏度分析出发,针对负荷波动的情况,通过综合考虑母线电压关于系统负荷无功功率波动的受扰动程度以及母线当前运行电压与额定电压、电压上下限之间的关系,提出了母线电压脆弱性评价指标;另外,又通过分析电力网络趋近临界运行时,支路无功损耗与负荷变化区无功功率波动之间的关系,提出了支路脆弱性评价指标.采用文中所提出的评价指标,对...     

基于能量函数法的电网脆弱性评估

传统确定性电力系统安全评估方法难以考虑电力系统的随机性,难以实时、定量和直观地提供电网安全健康状态的诊断信息。文章引入了电网脆弱性的概念,拓展了传统的电力系统安全性概念,并考虑预想事故发生的概率,采用暂态能量函数法从暂态安全角度定量评估了电力系统的脆弱性,给出了电力系统的脆弱性指标和阈值。算例分析结果表明该方法在保证安全分析结果正确性的同时节省了机时,验证了该方法的合理性与有效性。     

基于特征挖掘的电网故障诊断方法

专家系统在应用方面的主要瓶颈是:规则库的维护;推理的速度和准确度的协调。分析了故障信息序列中必有或特有的信息,提出了基于特征挖掘的关联规则挖掘方法。结合电网故障信息的特征,改进了频繁模式(frequent pattern,FP)–算法:考虑了故障信息的特征,如时序和因果关联关系、故障性质、严重故障、稀有故障等因素;增加了规则的或逻辑;改进了FP-树的修剪技术。算例表明该算法能够大量减少无效挖掘,推理速度和准确度显著提高,适用于在线诊断。     

区域电网故障诊断系统设计

在阐述电网故障诊断必要性和重要意义,以及分析目前电网故障诊断实际现状和实现条件的基础上,提出了一基于故障信息系统平台的面向区域电网的故障诊断系统,给出了其具体的实现方案,并按照电网故障后事故处理流程以及故障信息的层次性等特点,设计了诊断系统的主要功能模块,以此来满足电网事故后分析的各层次的功能需求.文中就诊断知识挖掘、故障简报形成、故障时序分析模块的功能、算法以及难点等方面做了详细论述。     

基于可靠性加权拓扑模型下的电网脆弱性评估模型

在考虑元件可靠性参数的同时,结合复杂网络理论的结构分析,对电网的脆弱强度进行评估。提出了基于元件可靠性参数的加权电网拓扑模型;给出了加权后相应复杂网络参数的定义与计算方法及考虑经济性的结构脆弱后评估新指标;由此,提出了结合参数脆弱性与结构脆弱性的电网脆弱性评估模型。算例结果表明所提模型有效克服了考察角度单一的弊端,在保持了复杂网络理论对结构脆弱性有较好辨识能力的基础上,对电网薄弱环节进行准确定位,提高了脆弱辨识精度,可为电网安全运行维护及改造提供参考,验证了模型的合理性及有效性。     

基于支路势能信息的电网脆弱性评估

随着电网互联进程的推进,电网支路运行经常逼近输电能力极限,导致电网脆弱性问题越来越突出。文中从能量函数的观点出发,构建了支路势能函数模型,在此基础上提出了支路脆弱性评估指标,以此计算各支路当前输送值偏离初始值的距离,确定系统的脆弱区。在IEEE30母线系统中通过多种系统事件下的仿真结果及与最优潮流计算结果的对比,证明了该方法在评估电力系统脆弱性时的有效性和可行性,可望用于系统的在线安全监测。