输电线路主成分状态量风险信息熵的检修计划研究

准确、高效的输电线路状态评估是开展智能化维护的关键。在大量收集输电线路多时段或全时段的检修数据的基础上,利用风险评估方法,建立风险信息熵评估模型,以准确评估线路状态和确定线路单元检修策略。通过分析状态量主成分,根据主成分占比求取分值并排序,建立具备差异化特征的输电线路主成分状态量评价体系,以提高检修效率。结合层次分析法、主成分分析法及风险信息熵,以最小偏差为最优权重目标函数,确定各状态量风险的优先级,优化检修目标。通过应用于中部省份某500 kV输电线路的状态检修,验证了该模型合理、可行。     

输电断面有功安全性保护及其快速算法

在分析连锁过载跳闸原因的基础上指出了输电断面保护的重要性。当切除过载支路可能引发相关输电断面连锁跳闸时应紧急消除支路过负荷,保证输电断面的安全。为实施输电断面有功安全性保护而选择控制节点时,利用结合重要性权重的主成分分析法评价节点消除断面过载的综合能力并实施排序,以此获得控制节点操作序列。从控制节点和相应控制量的确定上保证正常支路不过载,过载支路潮流不上升,因而不需要计算精确潮流即能快速地给出控制策略。针对CEPRI 36节点系统进行的算例表明,文中提出的调控算法是快速高效的。     

基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估

针对专家评判法在中压配电网供电可靠性评估确定指标权重的过程中容易受主观因素影响的问题,提出一种基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法。建立中压配电网供电可靠性评估指标体系,构造待评估对象的评估指标矩阵,并将其依次处理为归一化指标矩阵和标准化指标矩阵;通过对标准化指标矩阵的主成分分析,确定起主要作用的主成分,并以此求取综合评估函数中各可靠性指标的权重;建立待评估对象的供电可靠性综合评估函数,进而求得待评估对象的可靠性评估值;结合各指标权重及其归一化指标值绘制待评估对象的各指标满意度及重要性区域图,为中压配电网具有更高可靠性的改造提供了量化、直观的科学依据。工程实例证明了所提方法的有效性和实用性。     

电力系统并行输电断面风险评估的研究

电力系统的连锁过载跳闸往往发生于故障支路所在的并行输电断面上。通过分析,确定了一种并行输电断面内支路过载跳闸的风险评估指标,并将相关支路归为一个集合——高风险支路集,利用指标数值比较可达到判别发生连锁过载跳闸并缩小系统安全性分析对象范围的目的。该评估指标有效计及了前后故障之间的相互影响和累积效应,克服了采用传统N-1系统安全准则及N-m安全准则的事故筛选机制的不足。采用中国电科院CEPRI 36节点系统进行了仿真计算,结果表明了该方法的有效性和可行性。     

非线性主成分分析在电能质量综合评估中的应用

提出了一种基于非线性主成分分析的电能质量综合评估方法.该方法改进了传统的主成分分析法(PCA),克服了数据之间相关性的约束并提高了降维效果.利用该方法对监测点的电能质量进行综合评估,用得到的综合主成分指标代替原来较多的评估指标,将主成分的方差贡献率作为权重,以主成分的线性加权值作为综合评估的结果.实例表明该方法能简单、准确、科学地对电能质量进行综合评估.     

基于主成分分析方法的多类型电动汽车接入配电网的综合风险评估

针对新能源和多种类型电动汽车(EV)接入配电网造成的安全和经济等运行风险问题,提出了一种考虑多种风险因素的配电网运行综合风险评估方法.首先,构建了风光出力和EV时序概率分布模型,并用日行驶里程数代替了主观设定的多种类型EV的起始荷电状态;然后,基于复杂网络理论,提出了电压越限风险和支路功率过载运行风险等时序安全指标,并根据配电网的经济运行建立了经济风险和电网高效性风险指标;再者,构造了不同容量EV并网运行风险评估矩阵,运用主成分分析(PCA)方法对风险评估矩阵进行降维和计算客观权重系数,并对结果进行综合风险评估排序;最后,以接入风电、光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,分析了所提风险指标的有效性和综合评估方法的合理性,对比了基于PCA的综合风险评估与传统安全风险评估方法,结果表明在同时考虑安全和经济等因素的情况下,采用所提方法时某范围内的运行风险有下降趋势,对某区域内的EV容纳数量规划有积极的指导意义.     

一种基于支路量测的电压稳定评估指标

基于 PMU 的支路量测,利用支路参数、功率及两端电压向量间的电气关系,构建了一种新的电压稳定评估指标(L<,PQI>).L<,PQI>变化范围为 0～1,计算每条传输线路的 L<,PQI>,将 L<,PQI> 值最大的支路定义为系统电压稳定性最弱支路,其值的大小用以评估当前运行状态下系统的电压稳定程度.经过 IEEE 9、IEEE30 节点系统进行实例验证,计算结果表明 L<,PQI> 指标能够有效确定当前运行状况下最为薄弱支路,进而可以衡量当前状态距离临界状态的远近程度,L<,PQI> 指标的获取计及了支路对地电容对评估静态电压稳定性的影响而且只需进行简单计算.     

基于元件重要度的差异化规划核心骨干网架构建方法

有效评估电网支路和节点的重要度,对于构建电网的核心骨干网架具有重要的指导作用。文中将模糊理论引入风险评估中,采用模糊数描述发电机和负荷的不确定性,提出了一种新的支路重要性评估方法,并进一步结合节点接近度和节点关键度得出节点的重要度。在此基础上,建立了综合考虑支路和节点重要度的核心骨干网架构建模型,并采用离散粒子群算法进行核心骨干网架搜索。仿真算例表明,该方法能有效解决网架中的支路和节点重要性评估问题,搜索得到的核心骨干网架方案在保障重要负荷正常供电的同时,有选择性地保留重要度较大的元件并满足节点数和支路数最少。     

基于蒙特卡罗的接地网故障诊断可测性分析

为了分析接地网故障诊断的可测性,提出了一种基于蒙特卡罗的评估方法.在合理范围内,随机设置接地网各条支路的电阻,采用迭代最小二乘法进行故障诊断,计算各条支路诊断结果的平均相对误差和相对标准差.直至达到期望的精度要求.相对标准差小于给定阈值的支路被判定为明晰支路,其余支路被判定为不确定支路.一个60条支路的接地网诊断结果验证了提出方法的可行性.同时该方法表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的.可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义.     

计及拓扑结构和运行状态的支路重要度评估方法

准确快速地识别出关键支路,对于提高电网运行的稳定性及防止大停电事故的发生具有重要意义。文中将复杂网络理论和熵理论有机结合,从结构和状态两个角度对支路重要性进行综合评估。首先,提出计及传输裕度率的有功输电介数指标,以衡量支路的传输能力及其在电网拓扑结构中的重要度;然后,提出基于改进潮流转移熵的冲击性指标,以量化支路开断对系统造成的潮流冲击;最后,建立了包括有功输电介数和冲击性指标的支路综合重要度评估指标,以充分衡量支路在电网中的重要性。利用IEEE 39节点系统进行仿真,其仿真结果证明了该方法有效且合理。     

基于效用风险熵的复杂电网连锁故障脆弱性辨识

研究了基于效用风险熵理论的复杂电网连锁故障脆弱性评估模型和算法实现问题。首先,结合支路断开后的潮流转移特性和潮流分布特性建立支路脆弱度评估模型,计及支路退出运行给系统带来的影响;其次,建立节点脆弱度传递模型,克服目前社会网络类指标和系统科学类指标存在的不足;最后,以元件脆弱性评估结果为基础,辨识电网组织结构面临的风险不确定性。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所述方法的合理性和有效性。     

基于相对熵组合赋权法的继电保护定值在线校核顺序研究

为了使继电保护定值在线校核更高效合理,提出了按照保护综合重要度对继电保护定值进行顺序校核。针对现有保护重要度评估中存在评估角度单一的问题,文中综合保护所处网络位置关键程度和保护故障后果严重程度2个角度,构建了保护综合重要度评估模型。首先利用支路有功潮流介数,提出支路重要度指标,以量化评估保护所处支路的关键程度;然后利用保护事故链模型结合风险理论提出保护故障严重度指标,以量化评估保护故障连锁的风险后果;最后提出保护配合度指标,以量化评价保护所处位置的拓扑结构脆弱性。为弥补单一赋权法的局限性,通过相对熵组合赋权法求出各指标权重,进而得到保护综合重要度指标,并以综合重要度排序进行保护定值在线顺序校核。与已有的方法比较,该方法更为全面地评估了保护的重要度,以此确定的保护定值校核顺序更具参考意义。仿真算例验证了该方法的正确性、全面性。     

计及电网变化过程的地区电网运行风险评估

地区电网运行风险的客观定量评估可有效地探明电网薄弱环节,对电网运行维护具有重要意义.从节点失压与支路过载造成负荷损失的角度,定义了运行风险指标体系.在充分计及电网继电保护与备用电源自动投入装置动作、调度员切负荷操作等因素对电网运行风险影响的基础上,提出了计及电网变化过程的地区电网运行风险评估方法.以深圳电网典型运行方式...     

基于支路综合脆弱性的电网抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有较重传输任务的支路往往起到助推作用,因此寻找这些关键支路,分析该部分支路失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。建立支路静态能量函数模型,并在此基础上提出支路状态脆弱因子。结合基于电气介数的结构脆弱因子,提出支路综合脆弱性评估指标。通过仿真计算,评估电网的支路综合脆弱性,确定脆弱环节。基于脆弱性评估结果建立抗毁性评估指标,通过蓄意攻击和随机攻击,仿真验证不同扰动模式对电网抗毁性的影响。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

电力通信网光纤保护通道风险评估

对电力通信网光纤保护通道风险评估进行了研究,针对电力通信网光纤保护通道风险评估的影响因素繁多,复杂性和重要程度不同,难以用精确数学模型描述的特点,提议利用主成分分析(PCA)-径向基(RBF)神经网络进行风险评估的方法.具体是利用主成分分析(PCA)方法对原输入空间进行重构,并根据各个主成分的贡献率来确定径向基网络结构,从而提高了网络的训练速度和评估能力.最后对某省实际运行的光纤保护通道进行风险评估来验证该方法的优越性.     

考虑风电场影响的电力系统支路脆弱性评估

风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,该组指标能够综合反映支路运行状态和结构重要性,克服了传统方法不能两者兼顾的不足。通过对样本系统接入风电场前后、以及不同风速和不同接入点条件下的电网进行算例仿真分析,全面评估了风电并网运行对系统脆弱性的影响。     

电力系统连锁故障快速风险评估模型研究

为了提高电力系统连锁故障风险评估的快速性,解决现有模型难以实现在线应用的问题,提出了一种基于危险支路集的快速评估模型。该模型利用双向搜索算法搜索出开断支路两端点间的前K则最短路径,以确定支路开断后潮流转移的范围;综合考虑支路潮流增量、潮流越限程度两方面因素定义了危险支路判据,以便在前K则最短路径的基础上快速识别易引起连锁故障的支路,确定下一步安全分析的对象。通过上述两步骤缩小了每一故障环节的安全分析范围,提高了整体的风险评估速度。IEEE 39节点系统的仿真实例证明该模型具有较快的风险评估速度以及较高的评估精度,易于实现在线应用。     

采用核主成分分析和随机森林算法的变压器油纸绝缘评估方法

为了实现对电力变压器绝缘状态的智能评估,提出了一种融合核主成分分析和集成学习理论的电力变压器油纸绝缘评估方法。在特征提取方面,通过回复电压法(recovery voltage method,RVM)提取特征量,并对特征量进行核主成分分析(kernel principle component analysis,KPCA),将低维度的样本空间映射到高维度的核空间,并按照重要性进行排序;在评估识别方面,利用集成学习的思想建立分类器群模型,克服了单分类器的局限性,并提高了分类器的分类预测能力。通过实例论证,融合核主成分分析和集成学习的分类模型在变压器油纸绝缘评估中具有很高的准确性。     

基于自动区域模型的含分布式电源配电网可靠性评估

提出了一种基于含分布式电源的配电块的简化网络可靠性FMEA算法。根据不同开关的功能,以自动开关装置为边界形成自动区域,将含分布式电源的配电网络简化为只含开关、配电块、负荷以及分布式电源的等效网络,每个自动区域仅含一个自动开关和若干个手动开关,由自动区域特性可知:与主区域直接相连的所有支路的负荷点有相同的故障率,且该类负荷点的故障停运时间由系统元件故障位置来确定;与支路区域相连的负荷点的故障率不受主区域的影响,且该类负荷点的故障停运时间由分布式电源所在支路区域的相对位置来确定。基于配电块的故障模式后果分析法,提出了形式化的含分布式电源的配电网络可靠性评估算法。该算法在很大程度上减少了重复枚举的数量,通过RBTS算例分析,证明了该方法的有效性。     

多支路开断潮流自转移和互转移识别算法研究

针对多支路开断的潮流转移问题,给了一种分析潮流自转移和互转移的多支路开断识别新算法。当电力系统发生多支路同时开断时,分析潮流转移的折返过程,利用改进Floyd算法通过路径搜索确定潮流转移线路集合。利用直流潮流方法推导了多支路开断的支路开断分布因子,计算潮流转移危险指数识别出存在过载风险的支路构成关键支路集。文中在最短路径搜索、广义潮流转移严重区的确定方面作了重要改进,适应于多支路开断潮流转移的有效识别。IEEE 39节点算例验证了该算法对多支路开断潮流转移识别的有效性。