一种识别电网关键输电断面的新方法

快速、准确、完整地识别出电网关键输电断面,对于提高电网运行的稳定性及防止大停电事故的发生意义重大。首先,综合考虑电网拓扑结构和支路潮流分布状态,以线路导纳模值与其有功潮流幅值之比即导流比作为线路权重,建立了电网的加权网络模型,使其更符合复杂多变的实际电网;其次,针对已有电网关键输电断面搜索方法的局限性,提出了一种基于改进Floyd算法搜索前k最小权路径的方法,克服了仅搜索第一最短路径上的线路造成的漏选;最后通过层层递进的筛选方法快速完整地识别出关键输电断面,同时也能对潮流反向增大的线路有效识别。在新英格兰39节点系统的仿真结果中验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于地理分区的关键输电断面识别

为提高电网实时监控水平,提出一种基于地理分区的关键输电断面识别方法。修正地理分区以得到电网分区结构图和各分区间联络线。利用直流潮流法计算联络线断开时其他联络线支路的支路开断分布系数,筛选得到各联络线所属的输电断面。考虑断面输送潮流、断面平均安全裕度和断面支路最小安全裕度,定义断面重要度指标识别关键输电断面。该方法在搜索输电断面时避免了计算电网所有割集,同时不需计算断面功率输送极限即可得到输电断面关键性排序,大幅度减少了计算量。利用IEEE 39节点系统对该方法的正确性进行了验证。     

基于改进GN算法的电网关键输电断面辨识方法

输电断面是电网子区域之间的能量传输通道,准确、快速地辨识电网中的关键输电断面,是电力系统安全稳定分析与控制的前提。首先考虑电网源发性扰动造成的系统多项电气量波动,结合熵理论量化电力线路与系统状态之间交互关系,将电力线路加权化处理,构造出加权无向复杂网络模型;然后,按照输电断面挖掘技术要求,对复杂网络理论中的GN算法进行适应性改良,并利用模块度函数确定算法的分裂终止条件,进而实现电网关键输电线路的快速辨识;最后,利用IEEE-39节点系统进行算例仿真,验证了该网络模型与输电断面挖掘算法的有效性。     

一种识别电力系统关键输电线路的方法

电网关键输电线路的辨别有利于预防电网灾难事故,提高电力系统的安全稳定性。通过评估支路开断后系统潮流所受冲击的强弱,给出一种识别电力系统关键输电线路的方法。首先,基于等相角线理论,定义相角分割区,依据相角分割区和电气距离对系统输电线路进行分区,基于广义熵指数理论,定义潮流增长率广义熵指数指标,评估支路开断后潮流冲击分布的均衡度;然后,从网络拓扑结构的角度,定义边的Katz-Bonacich中心性指标评估输电线路位置的重要性,并定义评估系统对潮流冲击抵抗能力的余度指标;最后,基于云模型原理,对各评估指标进行云模型转换,以云图的形式展现评估结果。通过对IEEE 30节点系统和新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了所提方法的正确性。     

电网关键断面极限输电能力评估方法研究

随着新能源渗透率不断增加,电网运行方式变化频繁,关键断面输送限额复杂多变,影响新能源消纳与电力保供能力。通过对断面极限输电能力影响因素的分析,找到极限输电能力计算评估的关键点。通过各种主流极限输电能力计算方法的归纳总结,对比各种算法的优缺点,在此基础上提出一种基于发电出力概率分布的断面输送能力评估方法技术路线,为调控部门制定电网断面限额提供新思路。     

基于输电断面识别的电力系统连锁故障风险评估模型

提出了一种改进的电力系统连锁故障风险评估模型。该模型综合考虑了线路故障概率的泊松分布特性以及实时潮流大小的影响,给出了线路停运概率的直线分段拟合计算方法。通过分析连锁故障对供电方和用电方的双重影响,采用母线低电压、潮流相对转移量、系统相对失负荷量作为连锁故障的后果评估函数。所提算法在连锁故障的某一环节选定后,利用有功增加因子先识别剩余网络中相对于该故障环节的输电断面,再在输电断面所含支路中选择下一故障环节,避免了全网遍历搜索。最后对IEEE 39节点系统进行了仿真分析,证明了该方法的有效性。     

电网连锁故障分析方法评述

由于近年来世界范围内发生了不少大停电事故,这些事故多表现为连锁故障,因而电网连锁故障的研究日益受到重视。国内外的研究人员就此从多个角度提出了各种分析方法以及数学模型来研究电网连锁故障的发生、发展机理及其表现形式。本文对这些研究成果分为如下四类进行了评述①模拟物理过程的模式搜索法;②模拟物理过程的宏观评估法;③简化物理过程的宏观复杂系统理论法;④简化物理过程的宏观复杂网络法。文章的最后对今后可能的研究方向进行了展望,指出应该考虑连锁故障发展过程中安全自动装置动作这一类更加复杂而普遍的行为以反映真实的连锁故障发展过程,在计算资源受限的条件下,可以从相继开断的角度来考虑连锁故障的分析和预防;复杂系统理论方法应尽可能地利用反映电网实际连锁故障过程的样本数据以避免简单建模和真实物理过程之间误差;复杂网络法可以考虑和模拟物理过程的方法紧密结合以更真实地反映电网的结构脆弱性。     

基于故障树和模糊推理的电网连锁故障分析方法

提出了基于模糊推理和故障树理论的电力系统连锁故障分析方法。以故障树的图形化方式描述电力系统连锁故障发展的逻辑结构,可直观、清晰地考察连锁故障发展的逻辑并可方便地运用故障树分析法求取导致连锁故障的最小割集和连锁故障的发生概率。在根据预想故障进行电网连锁故障搜索时,采用模糊推理的方法判别在初始故障阶段及初始故障切除后系统潮流转移阶段继电保护装置的动作行为及连锁故障事件的发展模式。算例结果表明,该方法在连锁故障的逻辑结构表述及连锁故障发展模式的判别方面具有良好的应用前景。     

基于事故链的电网连锁故障分析方法应用

通过运用基于事故链的连锁故障分析方法,在潮流稳定分析基础上,针对电网存在薄弱环节,进一步分析研究连锁故障对电网的影响,提出预防连锁故障的对策,为电网预防连锁故障诱发的大面积停电事故提供参考依据。     

基于CCA分析法电网连锁故障分析

通过以往大停电事故分析不难发现,其事故本质为源故障发生后,后续局部调整失败导致的连锁故障传递使电网运行环境恶化,最终引发大停电事故。基于CCA(cause consequence analysis)分析方法,依据电网拓扑结构和控制设备基本特性对电网的连锁事故的原因以及控制失败后可能引发的后果进行了分析,对电网故障的动态传递过程给予了较为直观的揭示和说明,并利用该方法对2011年美墨大停电事故进行了实例事故分析,验证其适用性,为大停电事故分析提供借鉴。     

一种交直流系统连锁故障预测方法及风险评估

随着大容量直流线路的相继投运,交直流系统连锁故障预测模型的完善日益迫切.针对目前研究缺乏交直流相互作用过程的动态特性仿真,提出一种基于多时间尺度的交直流系统连锁故障预测方法.首先将连锁故障划分为3种时间尺度过程,并根据不同的时间尺度建立相应的仿真模型.其中短时间尺度过程考虑直流换相失败、暂稳、交流线路严重过载;长时间尺...     

一种基于多源信息的电网故障分析方法

电力系统现有各种故障分析系统数据源单一,各自独立运行,缺乏综合分析机制,导致对故障进行分析和处理的过程中难免不够全面,对保护动作正确性也缺乏一定的分析判断。为进一步加强电网故障分析水平,对电网故障进行更加全面的分析,介绍了一种基于多源信息的电网故障综合分析方法,对多个故障信息源的信息进行时间对齐后,验证故障信息可靠性,同时利用典型的故障过程进行保护动作正确性分析,很好地解决了故障录波主站系统、保护信息主站系统和SCADA系统进行故障分析时信息来源单一、缺乏综合分析的问题,有效提高了故障分析准确性及全面性。     

适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法

为了提高连锁故障分析的效率,研究了交直流电网的静态等值方法。首先,将直流线路等效为交流线路,然后使用扩展Ward等值对外网进行化简。在现有方法提供的等值网络阻抗和功率的基础上,提出了等值线路、发电和负荷的容量设置、故障设置的方法。对比了直流线路的交流等效阻抗法和等效负荷法的误差。利用IEEE 118系统验证了所提方法对连锁故障分析的有效性。     

基于动态潮流的电网连锁故障模型及关键线路识别

研究电力系统连锁故障机理有助于电网安全分析与控制,为此提出考虑发电机调速及负荷电压、频率特性的动态潮流连锁故障模式搜索方法。根据故障状态下雅克比矩阵对角元素值的变化,推导出系统电压稳定评估指标和系统处于电压崩溃临界点时的电压临界值。随着负载率的增大,系统电压稳定指标会逐渐下降,但临界值始终维持在0.5左右。将所提评估指标应用于电网关键线路辨识,对IEEE 39节点系统的仿真表明:所提线路关键性指标比传输功率和权重介数指标更为全面,PSASP时域仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于RTDS的交直流联合输电系统建模及其故障分析

交直流并联输电系统在我国的电网建设中越来越受到重视.应用电力系统实时数字仿真装置RTDS(PSCAD)搭建了一个高压交直流并联输电模型,对模型稳态进行了分析;在此基础上仿真了故障时系统运行情况,并分析了故障工况对交直流联合输电系统造成的影响.     

基于改进聚类算法的关键输电断面搜索方法

为了有效避免切除故障或过载线路后连锁跳闸事故的发生,提出一种基于改进模糊C均值聚类算法的关键输电断面搜索方法。该方法首先采用改进粒子群算法更新聚类中心,解决聚类算法对初始聚类中心敏感的问题,然后基于改进的聚类算法得到初始输电断面;其次运用Floyd算法搜索含断开线路的最短回路和次短回路,补充漏选的线路到初始输电断面内,构成候选输电断面;最后利用提出的复合因子判据筛选候选输电断面,进而确定关键输电断面。以IEEE 14节点和IEEE 118节点标准系统为例,所提方法可精准搜索得到系统内受切除线路影响较大且可能存在连锁跳闸风险的线路,即关键输电断面。结果表明采用该方法得到的关键输电断面更具有实用性和工程指导价值。     

基于改进脆弱线路辨识的关键输电断面确定方法

输电断面集中体现了大规模互联电网的薄弱环节，是电力系统调度运行与监控分析的重点。为应对关键输电断面的准确合理辨识问题，提出一种依托改进脆弱线路表征的关键输电断面的辨识方法。首先，在结合边介数和功率传输分布因子的基础上，提出一种以改进传输介数方式量化线路脆弱程度的指标方法，并据此甄选出预想故障支路集内部包含的脆弱线路成员；其次，采用前k最短路径算法分别搜索预想故障支路的潮流转移断面，并依据支路开断分布因子择取与之相构成拓扑割集的电力系统关键输电断面；最后，利用IEEE-39节点系统标准算例进行仿真分析。结果表明，所提方法不依赖于人工经验，能够准确、有效地辨识系统的关键输电断面。     

基于复杂网络理论的关键输电断面分析

关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了基础。该方法利用输电介数指标识别由电网拓扑结构与潮流分布共同决定的关键输电线路,并结合复杂网络聚类算法构造适用于输电断面分析的电网分区方法;在分区的基础上,利用输电断面的特征及其与分区的关系,解决自动搜索过程中的充分性和必要性问题;最后,利用主导线路的输电介数实现了关键输电断面的重要性排序,克服后验式自动搜索方法中需要定量分析安全稳定裕度的缺陷。对中国电科院CEPRI-36系统和某省电网进行仿真计算,验证了所提模型和算法的有效性及对大电网的适应性。     

一种新型的交直流输电系统控制器

针对直流控制的特点和传统设计控制方法的缺陷,本文把直接大范围线性化控制理论引入到交直流混合系统,设计出了一种新型非线性直流控制器。 与现在流行的微分几何法对比,直接大范围线性化方法数学过程简单,物理概念简明,便于工程应用。 针对两机系统,我们对所设计的直流非线性控制器进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的直流控制器具有比较满意的特性。     

特高压交直流接入后电网断面潮流综合评价方法

为全面评价特高压交直流接入后电网断面的潮流状态,合理规划电网结构,提出一种基于层次分析法与扇形雷达图法的潮流综合评价方法。首先,从电网运行的安全性、经济性与潮流分布三方面选取5个独立性较强的指标参与综合评价,并对线路负载率、母线电压等指标进行了优化。其次,采用扇形雷达图法综合评估潮流指标总体水平与离散程度,可用于优选不同接入方案。最后,利用PSD-BPA进行了仿真验证,结果表明该方法有利于提高潮流评价的准确度和评价结果的合理性。