基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估

随着高压直流输电（HVDC）系统的广泛应用，对其安全性的分析成为当前研究的热点之一。针对传统的HVDC系统安全性评估方法不能满足系统规模扩大和电力市场需求的问题，提出了基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估方法。该方法通过模型组合，得到系统的等效模型，有效地降低了系统的复杂程度。在此基础上，应用风险理论进行评估，得到反映系统安全水平的风险指标，以及反映系统安全水平变化趋势的风险指标灵敏度，结合两者得到反映HVDC系统脆弱性的指标。基于该方法编写了HVDC系统安全性评估软件，其可视化结果为运行人员决策提供了有力支持。基于Manitoba的HVDC系统应用结果表明了该方法的有效性和软件的实用性。     

基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估

随着高压直流输电(HVDC)系统的广泛应用,对其安全性的分析成为当前研究的热点之一。针对传统的HVDC系统安全性评估方法不能满足系统规模扩大和电力市场需求的问题,提出了基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估方法。该方法通过模型组合,得到系统的等效模型,有效地降低了系统的复杂程度。在此基础上,应用风险理论进行评估,得到反映系统安全水平的风险指标,以及反映系统安全水平变化趋势的风险指标灵敏度,结合两者得到反映HVDC系统脆弱性的指标。基于该方法编写了HVDC系统安全性评估软件,其可视化结果为运行人员决策提供了有力支持。基于Manitoba的HVDC系统应用结果表明了该方法的有效性和软件的实用性。     

计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估

针对电力系统安全问题,定义了节点动作安全裕度指标,结合传统节点电压脆弱性评估指标,对预想事故下的节点电压脆弱性进行分析,建立了计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估指标。通过对IEEE14、IEEE30母线系统的仿真,结果表明节点事故动作安全裕度的引入部分改变了传统节点电压脆弱度的排序,与传统节点电压脆弱性评估结果相比,更全面考虑了事故发生概率以及事故保护作用和故障操作对节点脆弱性的影响,提高了不同事故下节点电压脆弱性的评估精度,验证了该方法的和合理性与有效性。     

计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估

针对电力系统安全问题,定义了节点动作安全裕度指标,结合传统节点电压脆弱性评估指标,对预想事故下的节点电压脆弱性进行分析,建立了计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估指标.通过对IEEE14、IEEE30母线系统的仿真,结果表明节点事故动作安全裕度的引入部分改变了传统节点电压脆弱度的排序,与传统节点电压脆弱性评估结果相比,更全面考虑了事故发生概率以及事故保护作用和故障操作对节点脆弱性的影响,提高了不同事故下节点电压脆弱性的评估精度,验证了该方法的和合理性与有效性.     

考量能量裕度及权重因子的电力系统节点综合脆弱性分析

从静态能量函数模型角度出发,考虑节点当前运行状态下能量相对于电压的变化率及其运行水平与临界运行状态的距离,提出一种改进的状态脆弱性指标。基于节点的固有网络参数,应用电气介数模型构建结构脆弱性评估指标。依据节点受外界不同因素影响而表现出的节点电压水平高低程度,提出综合状态和结构且考虑两者权重因子影响的综合脆弱性评估指标,使之能更全面准确地定位系统中的薄弱环节。IEEE 30节点系统的仿真分析验证了所提指标的可行性和实用性。     

基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估

提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平.该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方式、负荷的实时变化、网络结构的变化等实时运行条件对故障后果分析的影响.应用该算法对某一简单电力系统在不同运行状态下的可靠性进行了评估,结果表明实时运行条件对系统可靠性水平有显著影响,所提算法能够如实反映系统实时运行的可靠性水平.     

节点势能架构下的电压脆弱性评估

考虑到系统电压主要受无功影响的特点,从节点势能的角度提出电压脆弱性评估方法。该方法以无功负荷、发电机无功出力、无功补偿等不同无功注入成分变化下的势能裕度为基准,根据通常的电压稳定指标和电压脆弱性的定义推导不同无功注入成分影响下的电压脆弱性评估的程度指标及趋势指标,探讨网络拓扑结构和无功注入成分变化下电压脆弱性评估指标的获取。该方法的优势是能统一量化节点电压在系统不同无功注入成分变化影响下的演变过程,并准确确定系统最薄弱点。在IEEE-30母线系统中的仿真结果及其与基于连续潮流法的传统电压稳定指标仿真结果的对比,验证该方法的有效性和可行性。     

基于风险理论的复杂电力系统脆弱性评估

在概率论的基础上将风险理论应用于电力系统脆弱性评估,将电力系统定义为脆弱系统,并建立了一套评估电力系统脆弱性的风险指标和相应的算法,解决了传统的确定性安全评估方法不能满足电力市场以及复杂电力系统要求的不足.以此为基础开发了基于风险理论和风险指标的电力系统脆弱性评估软件,并以新英格兰测试系统为例说明了文中方法的先进性和有效性.     

电网安全评价的指标体系与方法

提出了一套较完整的电网安全评价指标体系,包括电网的安全供电能力、静态电压安全性、拓扑结构脆弱性、暂态安全性、风险指标5大类。该指标体系能够科学、全面地反映电网的安全水平,为电网安全应急技术措施的制定提供量化依据。改进了传统安全评价指标和方法,提出了系统N-K故障后失元件个数、最大供电区域指标、基于效用理论的过负荷、低电压、电压崩溃、功角失稳风险指标。该指标系统能够方便地对电网安全进行计算和分析,为电网的规划改造和安全生产运行提供了实用的辅助工具。最后以某电网为例,说明了所提指标体系的合理性和软件的实用性。     

基于输电线路脆弱性评估的连锁故障预防控制

针对电力系统中线路故障可能引起的连锁反应故障,提出一种基于线路脆弱性评估的连锁反应故障预防控制方法。考虑系统低电压、频率的变化以及潮流转移的严重度函数,以故障发生的可能性和严重性的乘积作为风险指标对事故链及输电线路进行风险评估,通过线路和事故链的风险指标对各输电线路进行脆弱性评估,以此来量化线路故障后对周围电网的影响以及发生连锁反应故障的风险。并基于优化潮流和原对偶内点算法建立了线路脆弱性的预防控制模型,通过对系统控制变量的优化,有效减小了线路脆弱性大小及发生连锁反应故障的风险,提高了系统运行的安全性。通过在IEEE14节点系统仿真验证了该方法的有效性。     

电力系统规划与静态安全评估软件设计与实现

设计并实现了电力系统规划与静态安全评估相结合的应用软件,基于模块化的思想将系统分为电源规划、电网规划、静态电压稳定分析与安全风险评估4个功能模块。采用ORACLE数据库统一管理各模块所需数据,保证了模块之间的数据同步。在电源规划中采用改进的等备用率法进行机组检修规划,实现了多分段机组随机生产模拟技术,并考虑了水电机组和抽水蓄能机组。在电网规划中增加了N-2安全校验。在静态电压稳定分析中采用了基于π型基本回路模型的电压稳定指标。在安全风险评估中建立了能定量评估规划网络和运行网络安全状况的风险评估指标体系。华东地区某实际电力系统的仿真计算验证了该软件系统架构和算法的正确性和有效性。     

基于风险理论和模糊推理的电力系统暂态安全风险评估

在概率论的基础上将风险理论和模糊推理应用于电力系统暂态安全风险评估,利用特定的严重度函数将故障后系统的频率最大偏移、电压最大偏移、功角稳定裕度和故障切除时间裕度进行量化,得到量化的风险指标;将量化的频率风险指标和电压风险指标相结合,通过稳态模糊控制器计算故障的稳态指标,将量化的功角裕度指标与故障切除时间裕度指标相结合,通过暂态模糊控制器计算故障的暂态指标;通过两者的加权综合得到系统的综合暂态稳定指标.在此基础上开发了暂态安全风险评估软件,并以新英格兰39节点系统为例计算三相线路永久性接地故障各风险指标并排序,说明了该方法的有效性和合理性.     

计及新能源出力波动性的节点状态脆弱性评估

电网的状态脆弱性能够从运行状态角度反映电网所具有的抵御电压或频率扰动的能力.随着高渗透率可再生能源的接入,电力系统的运行方式和安全控制手段变得越来越复杂.有必要对现有的节点状态脆弱性评估方法进行改进,进一步考虑新能源机组特点及其出力波动性进行状态脆弱性评估.文章基于新能源电源并网点对外电网戴维南等值模型,提出一种新能源电源节点脱网免疫指标和计算方法,并在此基础上计及新能源电源出力的波动性,提出一种基于点估计法的新能源电源节点状态脆弱性指标.基于某省级电网实际算例对所述方法的正确性及有效性进行了验证分析.方法 能够对计及出力波动条件下的新能源机组脱网风险进行综合评估,可应用于对新能源电站不同接入方案的评估与规划.     

基于ALARP准则的高比例新能源并网系统日前运行风险评估

为提高高比例新能源并网系统的运行安全性,提出含风电与光伏并网系统的日前运行风险评估模型,在计及风光有功出力不确定性、负荷不确定性和系统元件状态的基础上,考虑了风光联合有功出力以及天气对线路停运率的影响,以更准确地进行风险评估.在计及电压越限、线路有功功率越限和系统失负荷的传统风险指标体系基础上,增加稳态频率越限风险指标,以更全面地考量风险来源,并结合层次分析法与熵权法引入涵盖上述指标的综合风险指标;基于最低合理可行(ALARP)准则对各个风险指标进行等级划分,以更直观地反映运行风险的大小.采用非序贯蒙特卡洛法抽取系统状态和运行条件进行风险评估,以IEEE-RTS79系统为例,通过计算分析一天24 h中系统运行风险的变化,验证了所提模型和方法的有效性,为风险指标评级研究和以风电和光伏为代表的高比例新能源并网系统日前运行风险评估提供参考.     

电力系统电压崩溃的风险评估

分析了传统的电力系统电压崩溃评估方法存在的缺陷,论述了在电力市场环境下实行电压崩溃风险评估的必要性,提出了一种进行电力系统电压崩溃风险评估的方法.该方法综合考虑了电压崩溃的概率和后果,量化了风险指标,通过兼顾风险指标和经济效益为确定系统的最佳运行方式提供了依据.6节点系统和IEEE 300节点系统的评估结果证明了该方法的可行性、有效性以及基于该方法编写的电压崩溃风险评估软件的实用性.