考虑开断相对概率与后果的电网脆弱线路辨识

综合线路开断的相对概率和开断后果,考虑网架拓扑结构及实时运行状态、电源及负荷分布以及线路的传输容量等关键电网信息,给出识别电网脆弱线路的新方法.首先,定义单位熵综合负载率来描述电网的脆弱性,以线路开断前后该指标的变化,并用线路两端节点的重要度对其进行修正,以此来衡量线路开断后果.为合理地评估节点重要度,引入广泛用于网页排序的HITS算法,并对算法进行适应性改进.然后,从线路自身故障率和线路运行时受负荷随机波动影响而潮流越限的相对概率两方面评估线路开断相对概率;给出电网脆弱线路识别流程.IEEE 39算例验证了所提方法合理有效.     

考虑电网脆弱性的电网发电计划优化

国内外发生的一系列大停电事故充分暴露了大型互联电网的脆弱性。为综合评价当前电网的脆弱特性,评估电网抵御连锁故障的能力,提出一种能够考虑电网脆弱性的发电计划优化策略。首先,提出电网整体脆弱性综合评价指标,该指标包含电网平均脆弱性并兼顾了电网脆弱性分布均衡程度。然后,将该指标和经济性目标均达到最小作为发电计划优化目标,建立考虑电网脆弱性的电网发电计划的多目标优化模型。最后,提出一种将ε-约束算法和改进PSO算法相结合的多目标优化算法,对搭建的模型进行求解,可保证Pareto解集的均匀性和有效性。对某省级规模电网进行仿真分析,分析结果证明了所提方法的可行性和优越性     

基于柔性变电站的交直流配电技术经济评估

随着分布式能源、电力电子技术的进步,传统的刚性变电站不再能满足用户的需求,基于柔性变电站的交直流配电技术应运而生,并快速发展.柔性变电站在电网中作为能量传输的节点,可以提升电网安全稳定运行水平.为探究基于柔性变电站的交直流配电技术经济效益,首先综合考虑交直流配电网运行的技术、经济、社会等各方面,构建一套综合评估指标体系...     

簇头优选及节点个数优化LEACH协议

提高网络整体性能与节能,将加权因子引入到LEACH协议改进方法中,根据每个节点的剩余能量、网络平均剩余能量、节点与网络在前一轮中所消耗的平均能量来确定最优簇头。综合考虑数据信息传输与接收的能耗、簇头节点的能耗以及传输ADV的能耗优化簇头节点数量。采用Matlab进行仿真对比研究,结果表明,与其它几种协议相比,本协议更能够显著降低节点能耗,网络中的簇头节点达到均匀分布状态,且其生命周期更长。     

缓解能量空洞现象的EHAR_AC算法研究

基于无线传感器网络的特性,从理论上用网络负载描述了能量空洞现象,分析了解决能量空洞问题的方法.在此基础上,综合考虑节点当前能量和全网平均能量,提出了EHAR_AC算法.仿真结果表明:EHAR_AC算法能延迟第一个节点死亡的时间,均衡网络负载,减缓能量空洞的出现.     

一种基于能量均衡的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络节点能量有限的特征,在研究现有算法的基础上提出了一种基于能量均衡的分簇路由算法CRAE。新算法在簇首选择时引入了节点剩余能量与邻节点平均能量参数,同时在通信中综合考虑了最小跳数与中转节点的能量问题。实验结果表明,该算法有效均衡了网络能耗,延长了网络生命周期。     

区域电网黑启动的多断面动态可靠性评估

随着电网规模的不断增大,发生大面积停电的风险也在增加,黑启动方案对于应对大面积停电具有重要意义。为了成功实施黑启动方案,需要保证黑启动全过程中区域电网多断面的较高动态可靠性水平,避免出现局部时段的脆弱性而导致黑启动失败。但是目前缺乏对区域电网多断面的可靠性评估模型和基于可靠性的综合评价方法。在传统可靠性评估的基础上,考虑区域电网动态过程中多断面的状态耦合关系及对可靠性参数的映射,建立区域电网多断面的动态可靠性评估模型,并基于主成分分析法建立综合评价模型;最后以冀北唐山电网3个黑启动方案作为算例,分别对其黑启动过程中不同阶段的可靠性进行评估,分析指标结果,给出最佳黑启动方案。     

基于组合赋权和TOPSIS的配电网CPS系统脆弱性评估

随着新一代信息通信技术在配电网的广泛应用，配电网已经逐渐演变为信息与物理空间深度耦合的配电网信息物理系统。本文针对目前配电网如何对其脆弱性进行综合、有效的评价以及如何充分发掘配电网CPS系统的薄弱节点两个问题展开研究。首先，基于相依网络理论建立了配电网CPS系统以及“部分一对一”相依网络模型，并综合考虑到配电网实际运行拓扑结构特点与业务特征，构建了节点脆弱性评价多指标融合模型，避免了单一指标在耦合网络中度量节点脆弱性的缺陷；其次，运用模糊层次分析法与熵值法分别从主观与客观的角度对指标赋权，基于最小鉴别信息原理完成对脆弱性指标的综合赋权；最后，运用TOPSIS算法对节点脆弱性进行量化计算与排序，并基于依存耦合度矩阵完成对系统节点的综合性评估。采用IEEE14节点配电系统构建了耦合网络仿真模型，仿真结果验证了所提方法的有效性与可行性。     

基于多路径的非均匀分簇路由协议

为提高无线传感器网络的存活时间和可扩展性,解决簇首节点因大量转发数据而负载过重、过早死亡的问题,基于已有的路由协议,提出一种改进的基于多路径的非均匀分簇能量优化路由协议.该协议以节点的剩余能量、簇内成员数目、可用缓存大小、节点间信道质量、节点间距离作为参数,计算出多条传输路径.节点采用多路径传输数据,达到了更佳的传输效果.仿真分析表明:此协议能减少网络延迟和阻塞,均衡网络的能耗,提高传输效率,延长网络的生存周期.     

基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法

针对无线传感网络中LEACH协议在进行簇头节点选择时能量消耗过快导致的生存周期短、数据吞吐量低等问题,提出了一种基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法。该算法选取WSNs中剩余能量高的普通节点作为簇头节点,同时考虑普通节点与簇头节点、簇头节点与基站之间的距离,以及所有节点的剩余能量和平均能量等因素来选择通信方式和传输路径。通过MATLAB工具,对提出的算法进行了仿真实验。结果表明,在100 m×100 m的小面积监测区域和200 m×200 m的大面积监测区域内,与LEACH、DEEC、IMP-LEACH算法相比,该算法降低了WSNs中节点的能量消耗,延长了生存周期,同时提高了数据吞吐量。     

含功率扰动的3节点电力系统7阶模型混沌振荡分析

混沌振荡时电力系统的固有现象对整个互联电网具有极大危害. 基于3节点电力系统推导其7阶数学模型,利用分岔图、相图分析了3节点电力系统的动力学特性,研究了系统参数变化对系统运行状态的影响. 随后,引入电磁功率和负载功率扰动项,使得系统模型更接近实际情况,研究系统在扰动幅值和扰动频率影响下的动力学行为变化过程,并分别给出了对应的分岔图和特定参数下的系统相图. 实验表明,当扰动项的幅值与频率处于特定范围内时,系统能够从混沌运动状态切换至周期运动状态.     

基于博弈论组合赋权的农村电网综合评价体系研究

随着农村电网升级改造的深入和农村居民生活水平的不断提升,农村电网的电网结构、运行水平、负荷种类和负荷运行特征都已经发生了明显的变化,传统农村电网综合评价指标体系和评价方法已不能满足当前农村电网的需求。该文提出一种计及分布式电源接入和负荷运行特性的农村电网综合评价体系。首先构建涵盖源-网-荷等反应农村电网结构和运行特点的综合评价指标体系,然后对现有的单一农村电网评价方法进行全面梳理,提出基于博弈论的组合赋权法,并进行层次化指标的权重计算,为体现评价体系的适应性,选择中国不同地区农村电网进行横向对比,以验证算法的有效性。在乡村振兴的国家战略背景下,该文提出的农村电网综合评价体系具有较强的实用性,能够为农村电网的投资提供参考依据。     

宁夏电网负荷模型对稳定性的影响分析

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素.对宁夏电力系统负荷特性进行研究后得到的综合负荷模型与传统负荷模型有一定区别.利用电力系统综合稳定分析程序和基于负荷特性研究获得的负荷模型分析宁夏-甘肃断面部分线路的极限切除时间及各地区不同负荷水平下的暂态电压稳定问题;并与基于传统负荷模型的宁夏电网暂态功角和暂态电压稳定计算结果进行比较,分析不同的负荷模型对电网稳定计算的影响.最后采用新负荷模型研究宁夏电网存在的静态电压稳定问题.结果表明,辨识得到的负荷模型更接近实际电网的负荷特性,可以较好反映出宁夏电网的暂态电压稳定问题.     

Assessment of grid inherent vulnerability considering open circuit fault under potential energy framework

A potential energy framework for assessment of grid vulnerability was presented. In the framework, the branch potential energy function model was constructed. Two indexes, current vulnerability and forecasting vulnerability, were calculated. The current vulnerability was used to identify the current vulnerable area through calculating the distance between the current transmitted power and initial transmitted power; and the forecast vulnerability under variation of power injection was used to predict the vulnerable area of next step and verify the current vulnerable area. Numerical simulation was performed under variant operating conditions with IEEE-30 bus system, which shows that almost area of 90% overlaps between current vulnerable area and forecasting vulnerable area, the overlapped area is termed as inherent vulnerable area of grid. When considering N-1 contingency, the assessment results of this method proposed agree with those of optimal power flow. When considering N-2 contingency, optimal power flow fails to obtain correct results, while the method based on energy framework gives reliable results.     

智能电网的背景、推动力和制约

讨论智能电网的范畴,分析智能电网发展的背景、推动力和制约,概述智能电网的几个前沿领域.针对智能电网面临的"大规模可再生能源接入"新挑战,指出克服其影响应多管齐下、综合施策.分别讨论在电源侧、电网侧和负荷侧可以采取的对策,以实现电源侧发得好、电网侧送得出、负荷侧用得巧.     

基于负载平衡的无线传感器网络路由算法

为了提高无线传感器网络的能量利用率和延长网络的生命周期,本文提出了基于负载平衡的无线传感器网络路由算法。首先,将网络划分成多个网格,根据网格内节点的负载情况定义网格的状态,结合网格的地理位置和网格负载状态选择路由网格;其次,根据节点剩余能量和负载大小在选择的网格内选取一个合适的节点开始数据的收发工作;最后,通过模拟实验将本文算法与GPSR算法和GEAR算法进行比较。仿真结果表明,该算法有效改善了网络的负载均衡,延长了网络的生存期,并提高了网络的吞吐量。     

基于组合权重与云模型的电网规划综合评价方法研究

为提高输电网规划方案评估的准确性,减少不确定性及指标权重主观性强对输电网规划方案评估结果的影响,提出了一种基于云模型的组合权重法实现对电网规划方案的评价。首先,基于电网规划的实际要求,构建了考虑经济性、可靠性、适应性及社会性的输电网规划方案综合评价指标体系,通过层次分析法计算主观权重,通过熵权法计算客观权重,再线性加权最终确定组合权重。其次,运用云模型对各输电网规划方案进行排序。最后,算例分析验证了所提电网规划方案评价方法的有效性。     

漳河水库灌区水资源脆弱性评价研究

依据漳河水库灌区水资源现状,采用AHP方法,建立了水资源脆弱性评价指标体系和水资源脆弱度评价阈值,分析了灌区自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性等敏感指标,并用2005年实际资料对灌区脆弱性水平进行了评价.结果表明:水资源脆弱性综合评价阈值G=3.05,处于中等脆弱态势;自然脆弱性G1=1.41,处于较强脆弱态势;人为脆弱性G2=3.94,处于不脆弱态势;承载脆弱性G3=3.00,处于中等脆弱态势,与实际情况基本吻合.     

基于GPS和GIS在赣州电网系统构建中的研究

电网的空间分布、管理及内部状态变化及变电站和输变电线路设计等是一个非常复杂的问题。建立电网的统一GPS坐标系及GIS系统是支持电网持续、健康、快速发展的基本手段。传统的赣州变电站及线路坐标相对独立,电网管理基于表格形式表现电网属性,无法反映赣州电网的空间联系和空间分布模式,也极不利于赣州电网及经济发展。针对于此,结合赣州实际情况,对GPS建立统一的赣州电网坐标的方法及GIS在赣州电网设计、管理、建设中的意义及建立的各项步骤、将实现的功能进行试探性研究。