基于准稳态功率转移分布因子的电力系统复杂网络特性分析

基于复杂网络理论及电力系统有功分布的实际特点,并考虑发电节点和负荷节点的有功注入,采用准稳态功率转移分布因子建立改进支路权重模型,该模型可以从支路承担有功传送的功率大小角度反映系统节点之间的连接强度.基于此,建立基于改进支路权重定义下的电力网络测度模型,该模型能够从电网传送有功以及电网拓扑结构角度综合体现系统元件复杂网络特性的多样性和差异性.算例分析结果验证了所提模型的有效性和可行性.     

基于DeepWalk算法的电力系统错误数据注入网络攻击分类方法

为了准确、有效地识别错误数据注入攻击（FDIA）对电网造成危害的严重程度,提出了基于DeepWalk算法的FDIA分类新方法。根据FDIA的特点,构建电力系统的响应模型;提出批量随机边删减策略,将响应模型生成的攻击数据构造为攻击场景图;采用DeepWalk算法将攻击场景图中的节点映射为低维向量,并将其作为机器学习算法的输入对FDIA进行分类。以遭受FDIA的IEEE 39节点系统为例进行仿真,结果表明所提方法可以根据FDIA对电网造成危害的严重程度准确、有效地对FDIA进行分类。     

基于元件功率的区域电力系统薄弱环节辨识算法

在已构建的电力系统网络中总是存在着会造成大面积停电事故的网络节点,即薄弱环节,因此,对于庞大的电力系统网络来说,寻求网络中存在的薄弱环节具有着重要的意义。基于小世界网络模型对区域性电力系统进行网络建模,并以节点功率变化为基础,构建网络中某一发电节点的功率值变化或者从电网中解列后对网络系统中其他元件功率影响的一种新算法模型。并提出了功率变化度的概念,进而辨识电力系统中的薄弱环节,对电力系统的经济可靠建设提供理论支持。最后通过一个电力系统算例验证了该算法的有效性。     

基于攻击图的电网信息物理融合系统风险定量评估

由于信息和通信技术的广泛应用,现代电网已成为一个实时感知、动态控制与信息服务的多维异构复杂系统,即电网信息物理融合系统(电网CPS)。信息系统与电力系统的深度融合使得电网面临更多的网络威胁。在此背景下,本文提出了虚假数据注入攻击下的电网信息物理融合系统风险定量评估方法。针对攻击建立了数据流传递的电力信息安全模型,将攻击分为两个过程:首先选择变电站注入虚假数据,然后基于通信拓扑图构建了流传递路径,采用攻击图量化攻击源信息传递模型,并基于故障下最优负荷削减策略对电力系统潜在后果进行了定量评估。最后通过算例研究,确定考虑网络攻击因素下系统的薄弱节点,验证了所提方法的可行性和有效性。     

直流互联异步电网的HVDC与AGC协同功率分配

通过HVDC连接区域电网使得系统中出现直流互联异步电网,造成区域电网之间相互支援能力减弱,文中针对区域电网出现功率扰动后的频率调整问题,提出HVDC与AGC协同功率分配方法.介绍了电力系统频率调整模型以及HVDC参与一次调频的控制策略,基于一致性算法设计HVDC与AGC协同功率分配的方法,在二次调频阶段考虑各机组与HV...     

基于信息熵的大型电力系统元件脆弱性评估

现代大规模电力系统面临着多种不确定性因素,它们给系统带来的扰动已成为系统安全运行的主要威胁之一。针对这一问题,提出一种大型电力系统元件脆弱性评估的新方法:在改进信息熵的基础上,结合含风电电力系统的灵敏度分析及支路容量裕度,研究节点扰动功率安全转移的分布信息,建立衡量节点抗扰动能力的节点脆弱性评估指标;在此基础上,通过补偿法将支路开断转化成两端节点的虚拟注入功率扰动,并采用熵权法将其与节点脆弱性评估结果相结合,提出支路脆弱性综合评估方法。通过IEEE 300节点系统算例,验证了方法的快速有效性,同时分析了影响系统关键元件脆弱性的因素,为电力系统中的误差控制和运行管理提供了参考。     

扰动转移分布因子及风电对超前调度直流潮流约束的关键扰动分析

风电并网规模的扩大增加了电力系统运行中的不确定性,使电力系统调度决策的复杂性增强.在此背景下,就风电场输出有功功率随机扰动对支路潮流的影响问题进行了探讨,推导出准实时运行条件下节点注入有功功率扰动量对支路潮流变化量的扰动转移分布因子(Disturbance Shift Di stribution Factor,DSDF).并以此说明对于超前调度所计及的直流潮流约束,各风电注入节点有功功率随机扰动所形成的扰动集合中的关键扰动必包含在一个具有2N(其中N表示风电注入节点数)种扰动情况的子集中,该分析为设计具有鲁棒性的超前调度方法提供了理论依据.通过对烟台电网实际系统的随机模拟试验表明了观点的正确性.     

考虑共因失效的电力系统地震灾害风险评估

研究网络层面的地震灾害风险评估模型和方法,对于提高电力系统的抗灾能力至关重要,而中国在这些方面的研究尚不完善。分析地震灾害的特点,提出考虑共因失效的电力系统地震灾害分析思路及理论框架;基于场地地震动值的估算方法,建立元件损坏概率模型;综合考虑网络结构和运行情况对电力系统抗震性能的影响,提出电力系统地震灾害风险评估算法和指标体系,并通过熵权综合评价各指标对节点抗灾能力的影响,计算出节点的综合灾害风险指标。实际电网算例验证说明:所提算法是切实可行的,能寻找系统的薄弱环节,有助于提高电网的抗震性能。     

计及抗干扰能力和影响力的节点综合脆弱性评估方法

电网脆弱性评估是当前研究的热点问题。电力系统面临的多种不确定性因素给系统带来的扰动已成为制约电网安全运行的主要因素之一。针对这一问题,从系统遭受扰动时节点的抗干扰能力和节点退出运行后对系统影响的角度出发,分别建立反映节点抗干扰能力和影响力的指标集。在此基础上,运用超效率数据包络分析对指标集进行科学整合,提出一种新的节点脆弱性综合评估方法,该方法对指标权重的选取比较客观,可有效全面地辨识系统中的薄弱节点。通过IEEE30节点系统仿真分析结果表明,所提模型在筛选系统脆弱节点时辨识度更高,验证了所述方法的合理性和有效性。     

基于动态特性节点聚类的低阶仿真频率安全分析方法

在线评估电力系统抵抗功率扰动的能力,对调控人员实时了解电网频率稳定态势具有重要意义。针对大型互联同步系统频率具有明显的时空分布特性,提出了一种基于动态特性节点聚类的低阶仿真频率安全分析方法。基于预想故障机电暂态时域仿真结果进行节点动态频率特性同调性识别和节点聚类,在各同调节点集单机等值模型和频率超前滞后特性基础上,建立了频率安全在线分析的低阶仿真模型,可以应用于预想故障后频率安全的在线快速和精细化评估。某实际电网的算例验证了所提方法的准确性和有效性。     

一种综合潮流追踪和链接分析的电力系统关键节点识别方法

将一种基于链接分析的思路应用于电力系统安全评估,结合潮流追踪技术提出一种考虑系统运行状态的关键节点识别方法。基于潮流追踪结果定义了系统节点链接强度以及负荷重要性评价的新指标,并利用系统链接强度同时考虑系统实际潮流方向建立了电网的加权有向图。借鉴基于链接分析的PageRank算法思路,建立了基于电网加权有向图链接强度的节点重要度计算评价模型,实现了关键节点的有效识别。所提出的识别方法可基于系统当前实际网络结构和潮流分布,从电网全局能量传输的角度,识别出对系统安全运行起关键作用的重要节点。利用IEEE39节点系统作为算例对所提出的关键节点识别方法进行了验证,并通过与已有的关键节点识别方法进行比较,表明该方法所得到辨识结果更加符合电力系统的运行实际。     

基于PSCAD的双馈风力发电机的仿真建模及特性分析

应用PSCAD软件建立了转子侧定子磁链定向矢量模型、网侧电压定向矢量模型以及相应的控制模型。针对所搭建的模型,采用渐变风扰动和短路故障两种方式验证其有效性和正确性,结果证明,所搭建的模型顺利实现了最大风能追踪、有功功率和无功功率的解耦,对系统侧扰动也可以实现预期的效果,从而验证了系统的正确性和有效性。     

电力系统电压稳定分区和关键断面的确定

电网的关键断面能够体现电力系统运行的薄弱环节,是电网稳定性分析和监视的重点对象。文中针对电压稳定研究的需要,提出了电力系统节点间的连接关系和联系紧密程度的评价方法,建立与电网网架结构相对应的图模型,然后引入了谱聚类算法,进行输电网分区分析,可层次递推地给出系统的合理分区,继而可确定各分区间的关键断面。通过IEEE 14节点算例和河南电网的应用分析结果表明,该算法能够准确有效地确定系统的电压稳定关键断面。     

加权拓扑模型下的小世界电网脆弱性评估

电网连锁故障机理研究是目前的热点,该文构造基于线路电抗的加权电网拓扑模型,提出计算加权电网平均距离的算法,改进基于节点负荷平衡的连锁故障动态模型,并提出新的电网脆弱性评估指标。在实际电网上验证加权电网拓扑模型和故障模型的合理性。对电网加权模型分析表明,电网的加权模型不仅保持了小世界特性,在反映节点重要程度和实际电力系统运行状态等方面都优于无权模型;在改进的故障模型上的仿真结果表明,小世界电网对关键节点的依赖性远大于对普通节点的依赖性,外界影响因素不能从根本上改变其本身固有的结构脆弱性,合理安排电网的结构将更有助于增加电网的可靠性水平和稳定性水平。     

基于形状约束语言的电网模型知识图谱验证方法

随着电网规模的扩大、分布式能源的高比例渗透,电网分析决策对电网模型的全面性和准确性提出了更高的要求.针对交换模型所依赖的公共信息模型(common information model,CIM)存在版本变化频繁、自定义扩展不可避免以及模型质量要求动态演化的问题,提出基于形状约束语言(shapes constraint l...     

基于支路元件关联矩阵建模与MPGSA算法的电网故障诊断

电网发生故障后,快速准确地诊断出故障元件并切除故障元件是保障电网正常运行的重要前提。对电网结构、保护配置及断路器的动作规则进行分析,将可疑元件状态、保护和断路器误动或拒动的状态引入故障假说,针对可疑故障母线和线路分别建立目标函数,并引入各级保护之间的影响因子进行修正。通过深入挖掘电网各元件之间的拓扑关联关系,提出基于支路元件关联矩阵的自动建模方法。采用改进模拟植物生长算法(MPGSA)对IEEE14节点仿真验证,算例结果表明所提方法可有效提高故障诊断的容错性和准确性,具有较好的应用前景。     

基于PSASP的光伏并网系统建模与稳定性研究

在PSASP仿真环境下,开发了光伏并网发电系统中的光伏电池、MPPT控制器、蓄电池组、逆变器及DC-DC升压器的机电暂态模型,研究了光伏并网保护系统中的过/欠电压保护、过/欠频保护、过电流及短路电流保护、电压不平衡保护模型,应用这些模型建立了可用于电力系统稳定性分析的光伏电站仿真模型。最后,以接入光伏电站的某西部孤立电网为例,研究了光伏电源不同容量、不同功率因数接入方式对电网潮流的影响,以及故障扰动下的暂态稳定影响,验证了模型的正确性。     

基于有权网络模型的电力网节点重要度评估

电力网络中的某些重要节点对连锁故障的发生有着重要的影响。文中应用复杂网络理论,综合考虑节点在网络拓扑结构中的分布特性以及电网的电气特性,选取输电线路的电抗值作为权值参数,建立了电力网络的有权网络模型;提出了基于有权网络模型的电力网带权重的网络凝聚度及节点重要度评估指标;并以EPRI 36节点系统为例进行了暂态稳定时域仿真实验,仿真结果表明了该方法的有效性。     

计及保护和断路器告警信息可信度的电网故障诊断优化模型

为提高已有电网故障诊断解析模型的容错性与求解效率,提出了计及保护和断路器动作状态告警信息可信度的电网故障诊断优化模型.首先,基于保护及断路器自检信息对告警信息的可信度进行评估.其次,以保护和断路器的告警信息与期望动作状态差异最小、期望动作状态可信度最大为优化目标,构建故障诊断多目标优化模型.进一步线性化优化模型,基于加...     

基于综合重要度的电网关键线路辨识方法

更加精准快速识别出电网关键线路，对提高电网运行的稳定程度以及预防电网连锁故障具有重要意义。文章首先基于复杂网络理论提出改进潮流介数指标，从结构角度判别系统受到功率扰动后线路的脆弱程度；然后基于熵理论，提出计及线路负载率的加权潮流转移熵指标，克服原有指标中只考虑转移潮流分布均匀性的不足；最后建立包括以上2种指标的综合重要度评估指标，更加全面地衡量线路在电力系统中的重要程度。通过对IEEE 39节点系统进行仿真，得出了不同攻击方式下系统的改进网络传输效率变化曲线图，证明了综合重要度指标的有效性，对预防电力系统连锁故障具有重要意义。