考虑连锁故障的大电网可靠性评估

电力系统可靠性对于电网规划和运行具有十分重要的意义,传统的发输电系统可靠性评估算法从失负荷概率、频率、后果等视角全面反映了电网可靠性水平,但往往侧重考虑元件独立故障模式,没有计入连锁故障或者共模故障,导致了可靠性指标与实际电网运行经验不一致。为了解决这一问题,电力系统连锁故障被学者提出并得到广泛研究,但是将连锁故障模型应用到大电网可靠性评估中的研究较少,从而缺乏考虑连锁故障的电力系统可靠性评估算法。为了解决上述不足,该文基于连锁故障模型和元件故障率建模,提出元件连锁故障模拟算法,并将其应用到电力系统可靠性评估中,提出整体评估流程及指标体系。最后,对IEEE-RTS79系统和广西电网2016年规划方案进行可靠性分析,验证所提方法的有效性。     

电力系统连锁故障研究综述

近年来国内外发生了多次连锁故障导致的大规模停电事故,造成了巨大的经济损失,因此电力系统连锁故障的研究日益受到重视。电力系统连锁故障是由某一个故障引发的一系列故障过程,其后果是造成大规模的停电事故和许多元件的相继开断。对连锁故障的模式搜索法、模型分析法以及风险评估等方面进行了介绍和综述,并从电网脆弱性评估、调整耐受性参数以改善电力系统鲁棒性的方法这两方面指出今后可能的研究方向。     

考虑连锁故障影响的检修优化

互联电网在紧急运行状态下可能出现多处过负荷或电压越限,此时若发生隐性故障,可能导致继电保护系统误动、拒动、误整定及断路器拒分等现象,引起连锁故障.通过加强保护系统的检修、断路器的巡视及安装在线状态监测系统,能有效减少保护及断路器不正确动作的概率,减小停电面积.提出一个简单的连锁故障传递模型,利用蒙特卡罗方法对华中电网进行连锁故障传播的仿真分析。仿真结果表明：在故障易发位置和相应母线所包含的保护和断路器上追加投放检修资源,与平均投放检修资源相比,能提高检修资源的利用效能,并能有效地限制连锁故障范围,提高电网安全可靠性.     

基于模糊神经网络的电力系统连锁故障风险评估

为了减少大规模停电事故，通过分析由保护装置隐性故障造成的电力系统连锁故障的基本过程和基本原理，建立了风险模型，并提出了应用模糊神经网络进行电力系统连锁故障风险评估的指标和方法.利用训练后的模糊神经网络，实现了通过升级保护装置性能来降低电力系统连锁故障风险的预防策略.针对电力系统连锁故障的随机性和严重性的特点，该方法较好地描述了电力系统的安全状态，对系统风险的分类效果好，评估速度快，具有较好的实用性.IEEE 118 bus系统的应用结果表明了该方法的可行性.     

考虑气象因子条件下的电网连锁故障预测

电网连锁故障已经成为影响电网运行安全的主要因子,气象因子中可能导致元件发生"故障聚集"现象,该现象将明显增加电网发生连锁故障的概率。通过分析气象因子影响下电网连锁故障的产生机理,运用贝叶斯网络模型结合气象因子预测电网的初始故障;建立完整的支路静态能量函数的模型,构建在气象因子影响下映射潮流变化的能量指标和反映电网结构脆弱性的电气介数;考虑电网连锁故障过程中前后故障之间的累积效应,提出反映气象因子影响下电网故障后的状态和结构的综合安全指标并对连锁故障的后续故障进行预测,为甄别复杂天气下电网危险环节提供了重要的依据。对IEEE-57母线系统的实例分析,证明了该方法的合理性、有效性。     

电力系统连锁故障评估综述

本文比较全面的对系统连锁故障发生、演化机理以及预防措施进行了综述.首先阐述了连锁故障发生原因和产生机理;其次从系统宏观和微观物理特性的角度将故障模型分为基于复杂网络理论和基于电力系统理论两大类.对连锁故障模型进行详细分析,给出了不同模型的实现方式以及存在的缺陷,并进一步指出了由于电网所具有的存在复杂性和演化复杂性,使得准确对连锁故障的演化机理进行研究存在较大困难.最后提出了预防及缓解大停电事件的有效方法和途径.     

基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析

随着经济社会的不断发展,对于电力的需求越来越高,电力系统也随之日益扩大,因继电保护隐性故障导致的电力系统连锁性故障常常会引发严重的后果,严重威胁到经济发展和社会的安全稳定。如果不能及时、准确的发现和解决这些故障问题,会直接影响到我国电力行业的健康、有序发展。本文通过对继电保护隐性故障中的电力系统电力系统连锁故障进行剖析,以期提供科学、有效的管理方法解决这些故障,保证继电保护的质量,提高电力系统的安全、可靠运行。     

考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析及评估

随着我国电力系统规模的日益扩展,电力系统运行的稳定性监管工作便成为了国家电力部门及相关科研机构的工作重点,因其关系到整个电力环境的安全性等方面问题。基于此,便构建了基于“考虑性故障——系统运行状态”的单一保护系统的可靠性模型,并依据该模型的计算结果,得出了随潮流变化时隐性故障率的变化状况及其修复率二者对继电保护系统平稳运行所产生的影响,最后,评估此种超高压线路继电保护系统在实践运行过程中的可靠性。本文就针对考虑隐性故障的继电保护系统的相关内容进行具体阐释,以期能为继电保护系统的性能升级带来启示。     

考虑风电场的电网连锁故障预测与安全防御

伴随着我国新能源发电特别是风力发电的大规模并网,风力发电的随机性、实时性、波动性的特点已经成为了影响电网安全、稳定的一个重要因素,可能诱发电网连锁故障.本文首先通过静态能量函数模型和电气介数,提出了引发电网连锁故障的关键线路辨识指标和计算方法.再次,搭建了含双馈风电场的电网模型,得到随风电场出力变化造成的电网稳定变化曲线,在系统发生初始故障后,通过保护措施使具有较高加权电气介数的支路能够安全运行,提高系统的稳定能力,防御连锁故障发生.验证了该方法的合理性及有效性.     

电力系统脆弱性评估方法研究综述

电力系统脆弱性是目前智能电网的研究热点之一,如何准确评估电网的脆弱性及潜在的危险、预防连锁故障的发生,是电力运行人员所面临的挑战.从状态脆弱性和结构脆弱性2个方面综述国内外对于脆弱性评估的研究现状,并指出电力系统脆弱性评估的研究趋势.     

考虑社群结构的复杂网络的级联故障抵制模型

研究复杂网络的级联故障对评估网络系统的稳定性具有重大意义.在经典的线性负载容量模型基础上,通过探测网络的社群结构,有选择地对社群边界节点的容量附加二次容忍值,建立级联故障抵制模型.在级联故障仿真中,采用不同干扰策略对IEEE118标准电网、国内现实电网等模拟故障过程.仿真结果表明,所建抵制模型通过对社群边界节点的容量进行二次扩容,能以较小的成本提高网络的稳定性,同时发现社群边界节点具备“防火墙”和“引爆点”的双重功能.通过将单一网络推广到两层耦合网络,发现在成本可控下新模型对相依网络的级联故障依然具备较好的抵制能力,说明本文所提模型具备一定的适应性.     

Internet级联故障研究

本文介绍了Internet具有的一些主要动力学特征,刻画了Internet的网络拓扑特征,在此基础上分析了Internet级联故障发生的原因.     

智能电网脆弱性分析及对策研究

随着下一代智能电网的建立,复杂的控制网络系统将面对更多的安全威胁。在研究智能电网安全问题的基础上,按照“从外到内,由表及里”思路,讨论了用电环节、调度环节、监控环节的脆弱性问题,重点分析了级联故障及危害。最后,针对上述问题提出了相应的对策建议。     

基于分布式流的复杂网络上边级联失效

考虑现实网络中流的分布式传输方式和边的负载-容量关系,提出了一个带有可调权重参数的边级联失效模型。依据新的度量网络鲁棒性指标,探讨了两种典型复杂网络由蓄意边攻击而引发的级联失效行为。仿真结果表明,存在最优参数值使得网络达到最强抵制边级联失效的鲁棒性,能够显著降低灾害动力学发生的可能性。而且,网络的拓扑结构和平均度均对网络鲁棒性产生了影响。     

域间路由系统相继故障问题分析

分析域问路由系统产生相继故障的原因,并基于负载重分配的择优连接特性,提出一种域问路由系统相继故障模型。将节点的初始负载、额定负载定义为节点度的关联函数,基于BGP节点的择优特性分析节点故障后的负载重分配对相邻节点的影响,通过判断初始负载、重分配负载和额定负载的关系来描述节点故障在系统内部的传播过程,并对不同策略所引发的相继故障的规模进行量化评估。实验结果表明,该模型反映的域间路由系统相继故障的产生机理及特点与真实环境相一致,从而为域问路由系统相继故障的预防与控制提供理论依据。     

基于邻居节点平均度的级联故障袭击策略研究

袭击策略是复杂网络抵制级联故障的鲁棒性问题中一个重要的研究内容。根据节点局域信息的初始负荷,考虑邻居节点的平均度,提出了一种新的级联故障袭击策略——邻居节点平均度(NAD)策略。理论分析了关键阈值TC与可调参数α之间的关系,并通过数值模拟对比两种经典的袭击策略,研究发现针对单层网络结构,提出的NAD袭击策略对BA无标度网络攻击最有效。此外,基于BA-BA网络构成的多层耦合网络级联故障模型,最大平均度袭击策略数值模拟得出的结果较好地验证了已有理论解析结果。通过建立突发事件关联耦合网络模型,以上研究能够揭示系统发生级联故障的条件,从而提出预防耦合网络崩溃的保护策略。     

电力系统灾难性事故的统一不确定性评估方法

为准确刻画电力系统灾难性事故的潜在风险,从灾难性事故的固有物理属性出发,基于不确定性理论提出了电力系统灾难性事故的统一不确定性评估新方法。将灾难性事故看作不确定事件,分别用可信性测度和全局模糊安全指标描述事故发生的可能性和严重性。以N-1事故作为初始事故,通过对每层N-k事故风险指标排序,识别出系统中最可能发生的灾难性事故序列。对WSCC 9节点系统和某地区实际系统进行仿真分析,与传统方法进行了比较,结果证明本文方法更符合系统实际运行情况,具有准确、有效的特点。     

信息安全风险评估

信息安全是国家安全的重要组成部分,因此为保证信息安全,建立信息安全管理体系已成为 目前安全建设的首要任务。信息安全风险评估作为信息安全管理体系建设的基础,在体系建设的各个阶段发 挥着重要的作用。本文针对信息安全风险评估进行阐述。     

电力基础设施网络系统级联故障仿真模型研究

通过网电攻击电力自动化控制系统而破坏其物理设施已成为削弱国家战争潜力的重要方式。随着下一代智能电网的建立、物联网的形成和信息体系的完善,复杂的控制网络系统将面对更多的网电攻击威胁。从典型电力基础设施网络的信息物理强耦合系统建模研究出发,设计了模型的主要框架结构和关键算法,对日益突显的网电攻击而引起物理级联毁伤效果的分析评估研究提供了理论参考依据。     

设备失效动态风险模型及其实证

受系统状态和设备工况的影响,设备运行中的失效风险具有动态属性。因此,在认识设备失效风险的可能性和严重性的同时,还必须认识和研究设备在系统寿命周期内失效风险的动态属性。通过对设备失效的概率和后果的影响因素（①设备自身失效率②设备实际载荷③设备在系统中的结构重要度④系统对设备的稳定性苛求度）的动态分析,将系统功能实现过程划分为若干风险稳定阶段,得出各个阶段的设备失效概率和后果严重度值,据此提出了动态风险模型。利用模型对金坛储气库水溶造腔系统进行实证研究,获得注水泵失效动态风险图,明确了造腔初期、中后期和注气排卤3个典型阶段的注水泵失效风险波动状况以及波动原因。实证研究说明,运用该分析模型可以推断系统运行周期内设备失效风险的变化状态和趋势,从而适时、有效地控制风险。