基于广域信息的防连锁过载跳闸保护

连锁过载跳闸是大停电事故的初期表现，防连锁过载跳闸是防止电网大面积停电的重要措施。文中提出了基于广域信息的防连锁过载跳闸保护原理。该原理以重要母线为单元，利用正常运行时存储在广域网调度中心的节点阻抗矩阵中的相关元素估算各支路的过载电流系数，以分析过载支路开断后有无引起连锁跳闸的可能，及时告知调度中心采取防连锁跳闸的措施，以防大面积停电。IEEE 39节点系统的仿真验证了该方法的可行性。     

电网连锁故障的事故链模型

连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一。事故链可以恰当地表征连锁故障的特征。建立基于事故链的电网连锁故障模型,是实施连锁故障预测、预控的基础,对防止发生大停电事故具有重要意义。文中充分考虑连锁故障过程中的主要影响因素,利用现有PSASP等分析工具,建立用于监控的连锁故障的事故链模型。根据事故链与连锁故障的关系,提出将故障选择限制在供电路径上,从而有效降低了计算工作量;利用连锁故障的事故链模型,可以采用安全科学的相关方法实现连锁故障的监视和预控。对江西电网的实际应用表明,该方法对分析区域性大停电或电厂全停事故非常有效,并已在电网规划中得到应用。     

西欧大停电事故分析

2006年11月4日，西欧8个国家发生了欧洲30年来最严重的停电事故，欧洲输电协调联盟（UCTE）和德国E.ON公司先后公布了事故调查分析报告。文中简要介绍了大停电基本情况，然后对事故报告进行了讨论分析，提出了增强电网运行管理的措施。最后指出电网动态监控系统的开发和应用有助于预防连锁故障、提高运行可靠性。     

电网连锁故障演化机理与博弈预防

连锁反应故障是导致大停电的重要原因。回顾了2003年以来世界范围内3次较为严重的连锁故障造成的大停电事故，通过对连锁故障发展过程的总结，得出了连锁反应故障的演化规律与一般特征。在此基础上，对连锁反应故障的机理进行了分析。文中将博弈思想应用于连锁故障的预防，将电网出现的扰动作为对弈中的进攻方，系统被动的调整作为被动的防御，提出连锁故障的对弈防御策略，一旦电网发生扰动则系统做相应调整，类似于对弈过程二人的交替走步。机理分析表明，这种调整削弱了元件间的关联作用，将系统运行点向远离临界状态的方向移动，因此可有效预防连锁故障。     

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素，而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响，可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E，采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真，结果表明，停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点，当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大，临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

电网复杂性及大停电事故的可靠性研究

从电网连锁故障的近似整体模型的统计分析、动态特点和风险评估入手，探讨了近期关于电网复杂性和连锁故障机理的一些研究进展。众多学者对北美电力可靠性协会（NERC）提供的北美地区15年的事故数据进行分析，发现其事故概率和事故规模近似服从幂指数律，并具有集群特性。学者们提出了多种连锁故障模型来阐释连锁故障的机理。进一步研究发现，电网是一个具有自组织临界特性的网络，其网络演变特性必然导致系统趋向临界状态，而系统临界负荷状态下连锁大停电事故的风险大大增加。要削减和预防电网连锁故障的发生，就需要寻找降低系统风险的作用力，并建立一个综合评估框架来进行分析和研究。     

电网停电事故的自组织临界性及其极值分析

对复杂电力系统灾变以及电网发生连锁性大停电事故机理的研究表明，自组织临界性是电网停电事故的特征。极值理论主要以极值为研究对象，传统上被用来预测海啸、地震、洪水等自然灾害。文中将极值理论应用于电网停电事故的自组织临界性的研究中，在电网停电事故的标度 — 频度幂律分布特征下，证明了停电事故发生规模的极值分布为极限收敛于Ⅰ型渐近分布。利用计算公式以东北及西北电网的停电事故为例，进行了初步的计算分析。     

电力系统大停电事故仿真的故障序列选择

对可能出现的故障序列进行选择,从而优化统筹各阶段的对策,对预防大停电事故具有重要的研究价值。文中通过对典型大停电事故发展的过程进行分析,在总结故障特征的基础上,提出一种可以有效考虑影响故障传播的系统负荷状况、天气条件、继电器隐藏故障等因素的方法,并快速选择出可能发生的故障序列,帮助系统规划、设计和运行人员找到容易引发大停电的线路。最后利用IEEE-RTS算例系统对该方法进行了计算验证。     

考虑网络演化的直流潮流停电模型与自组织临界性分析

直流潮流停电（OPA）模型及其改进模型能模拟连锁故障停电过程，并能从宏观上揭示大停电的自组织临界性，但没有考虑电网结构变化对大停电的影响。文中在OPA模型基础上，考虑了慢动态过程中电网结构的演化特征，建立了考虑网络演化的OPA模型。对2个典型复杂网络演化方式的仿真表明:按小世界方式和无标度方式演化的电网都会自组织到临界状态;小世界电网特有的高聚类系数和低特征路径长度易扩大连锁故障的广度和深度，其平均损失负荷大于无标度电网;无标度电网通过小规模的线路连锁开断，释放系统压力，减少大停电概率。研究结果对未来的电网建设及大停电的整体预防有一定指导意义。     

黑启动运行模拟与仿真分析

黑启动电源选择问题是系统大事故后恢复的首要问题。针对该问题,文章通过建立数学模型对各黑启动电源方案进行黑启动运行模拟,计算得出大事故停电损失值的所需的停电持续时间等数据,最后将计算得到的大事故的停电损失值和方案的成本作综合比较,判断各黑启动电源方案的可行性和优劣性。仿真算例说明了该方法的系统性和有效性。