基于电网剖分与不确定性测度的电网灾难性事件评估

针对电网灾难性事件同时受网络结构、电气运行状态以及两者耦合引起的复杂不确定性因素影响造成的评估困难,提出一种综合考虑网络拓扑剖分和电气关系剖分的评估方法,通过拓扑结构剖分和电气关系剖分分别刻画灾难性事件发生过程中的系统固有属性和电气量的变化,揭示出灾难性事件过程中系统结构及其运行特性的规律.该方法基于不确定性理论,从元件受扰动后,系统结构状态和运行状态的不确定性出发,利用可信性测度刻画存在的不确定性以及两类不确定因素耦合产生的复杂不确定性,并以电网负荷损失期望为指标评估灾难性事件.仿真结果表明,该方法对风险最高和最低的灾难性故障的评估结果与传统方法高度一致,而对风险最高和最低之间的灾难性故障的评估结果更符合工程实际.     

基于网络拓扑和运行状态的电网灾难性事故评估模型

电网拓扑结构作为承载电气运行量的主体,和电气状态量一起成为影响电网灾难性事故的两个关键因素。在着重关注运行状态的风险评估之后,以复杂网络理论为基础,综合考虑结构状态和运行状态的方法得到研究人员的广泛关注。以电网拓扑结构和电气运行量的评估指标为切入点,对各种评估方法的思想、方法手段、目的进行了类比、评述。指出了在分析电网灾难性事件中,将电网运行状态耦合到电网拓扑结构上是全面系统评估电网连锁故障严重度的关键。而采用拓扑剖分的方法,将复杂电网分为若干单元系统,再采用不确定风险分析的方法将各个单元系统有机整合,在单元系统层面来分析电网灾难事故的严重性可能是一条有效途径;并指出了今后值得注意的研究方向。     

连锁故障引发的电网灾难性事故风险评估

根据结构状态与运行状态耦合关系,建立考虑故障直接风险和潜在风险的综合风险指标,评估电网灾难性事件.从故障传播数学特征出发,比较本层故障综合风险与下一层故障综合风险指标,将故障传播过程分为累积效应阶段和连锁效应阶段,对各阶段的故障事件进行综合风险排序,更好地评估可能发生的灾难性事故风险.对IEEE -9节点系统和某地区电...     

基于综合风险的电网灾难性事件预警评估

电网作为刚性动力学系统,结构复杂性在增强其应对偶发故障鲁棒性的同时也增大了其应对连锁故障的脆弱性。结构决定功能,但两者之间的复杂关联致使故障对电网造成的风险很难完整刻画,从网络拓扑结构入手,进行网络剖分,解耦结构与功能之间的复杂耦合关系,再基于不确定风险分析理论,综合考虑故障显性风险和隐性风险,通过联系数理论建立基于两者的完整风险评估指标,完整地刻画出灾难性事件的系统风险。并建立了基于C#的商业应用评估软件,以此对西部某地区实际电网进行风险评估,结果证明本方法所得结果符合工程实际,所建商业应用平台直观、友好、结果可靠。     

基于复杂网络属性的电网灾难性事件综合风险评估

宏观上网络的结构属性与微观上设备的电气特性塑造电网灾难性事件的风险。电网灾难性事件作为具有动态时序的事件,需同时评估发生的直接风险和隐含的潜在风险。潜在风险会随着故障的发展,在电网结构中的薄弱环节传播潜藏。当初始故障在电网中开始传播时,直接风险和潜在风险也根据电网固有属性的节点度和节点聚类影响着灾难性事件风险的扩散机制。文中基于不确定风险分析理论和联系数理论,综合考虑故障传播的直接风险和潜在风险,通过节点度和节点聚类系数定量评估故障引发的直接风险与潜在风险之间不确定的关联系数;最终得出故障的综合风险,改进了传统的电网灾难性事件动态风险评估方法。同时兼顾电网具有小世界效应和无标度拓扑的属性,建立兼具两者属性的阿波罗尼电网,通过对人工阿波罗尼电网进行灾难性事件风险评估,验证了所提方法的有效性和可行性,并用西部某地区实际电网验证其合理性。结果证明,所得结果符合工程实际,更完整地刻画了电网灾难性事件的综合风险。     

基于复杂网络理论和条件概率的灾难性事故风险评估方法

应用复杂网络理论与风险理论,综合考虑了电网的运行状态和拓扑结构,提出了一种基于贝叶斯网络的条件概率风险指标对电力系统灾难性事故的评估方法。该方法引入了电气介数指标,克服了传统风险评估中事故严重度只考虑电网运行状态而没有考虑电网结构的不足。应用条件概率,弥补了传统风险评估中元件故障概率之间相互独立的缺陷。构建了灾难性事故风险指标体系,表征了系统当前状态的运行风险,刻画了系统由于连锁故障向灾难性演变的趋势。仿真结果证明该方法能够有效地辨识系统存在的风险,为电网安全性评估提供了有效的参考信息。     

电网灾难性事故不确定性评价测度体系与模型

现有灾难性事故风险评估方法对数学建模的依据研究较少,所用模型能否真实反映灾难性事故的实际物理演化过程,缺乏理论支撑。引入"测度"概念,定量刻画灾难性事故的不确定性,以"测度"概念需满足的公理化条件为数学建模依据,基于不确定性理论建立包含可信性测度、全局模糊安全测度和风险测度的公理化风险评价测度体系。以N-1事故为初始事故,对N-k事故风险测度进行排序,识别出最可能的灾难性事故序列,建立电网灾难性事故不确定性风险评估新模型。对WSCC 9和IEEE 24节点测试系统进行仿真,结果证明,该方法符合电网实际,具有准确、有效和适用的特点。     

电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与模型

电网连锁性故障常为稀有事件,传统随机评估法用概率测度刻画其不确定性,存在仿真精度与抽样次数间的矛盾。基于模糊性与随机性的统一性原则,用模糊性刻画连锁性故障的不确定性,并依据可信性理论,建立包含可信性测度、总负荷损失和风险测度的连锁性故障风险评价测度体系。用保护装置隐性故障模型刻画连锁性故障诱发机制,基于历史统计信息或人工预想事故集,提出电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与数学模型。对 WSCC 9节点和IEEE 30节点测试系统进行仿真,并与随机评估法比较,结果证明,所提方法准确、有效,样本依赖性小,有较好的鲁棒性,适合于工程应用。     

电网一次设备状态检修风险评估方法改进

电网一次设备风险评估结论是状态检修辅助决策中的一个重要依据。传统风险评估方法对电气元件在电网中的位置重要性(系统枢纽变电站、地区重要变电站和一般变电站)进行粗略分类定级,没有基于电网潮流的定量计算分析,也未考虑元件检修对电网造成的损失影响,对电力系统元件检修决策难以定量指导。在弥补传统风险评估方法不足的基础上,提出了基于电网安全分析的电网一次设备风险定量评估方法,该方法主要对元件故障后电网稳定情况、减供负荷值等指标进行分析,根据各指标值对电网不同运行方式下一次设备故障的风险损失进行计算,风险损失以货币形式给出。该方法根据设备运行与检修存在风险的比值结果,指导设备状态检修工作。通过实例计算,结果表明改进算法能够更准确地反映设备在电网中的运行状态,弥补了传统评估方法的不足。     

基于状态检修的电网运行风险评估

设备故障率的计算是电网运行风险评估中的关键环节,将基于状态检修的设备故障率算法应用到电网运行风险评估中,在一定程度上提高了设备故障率的准确度、可信度。基于状态检修的电网运行风险评估方法充分考虑了电网运行中存在的不确定性,通过线路过载、变压器过载、过电压、低电压和失负荷五项风险指标较全面地描述电网运行风险水平,且应用了层次分析法计算电网综合风险指标,为对比电网不同运行方式下的风险大小提供了参考依据。通过实际算例分析,验证了基于状态检修的电网运行风险评估方法的有效性。     

含风电场的大电网系统运行风险评估

本文深入探究了影响大电网安全运行的风险源,包括风电场的集电线路故障、无功补偿设备故障等风险因素,对此建立了适合运行风险评估的可靠性模型。基于非序贯蒙特卡罗仿真,采用等分散抽样法选择系统状态。建立了含风电场的大电网系统运行风险评估指标体系,开发了评估流程。应用本文所提方法对IEEE-RTS79算例的计算表明,该方法可合理评估风电接入后系统短期的运行风险,并为调度部门调整发电出力计划、定位电网薄弱环节和确定风电吸纳能力提供参考依据。     

融合多元信息的含光伏电网风险量化评估方法

随着光伏并网容量的增加,光伏电站的不确定性因素对电网安全稳定运行影响日趋显著。为充分挖掘多元信息实现含光伏电网的风险定量分析,在构建融合气象和元件信息的光伏输出功率概率模型的基础上,研究了含大规模光伏电网的风险量化评估方法。首先,基于聚类分析综合考虑了天气变化和元件失效概率,形成内外部因素共同作用的光伏日出力序列,通过构建表征不同天气类型间的状态转移概率矩阵,实现对全运行时段光伏出力的预测;然后,利用非序贯蒙特卡洛法抽取系统状态,综合考虑故障概率和后果,对电压越限和失负荷风险分别进行量化评估。最后,以某实际电网为例,分析了气象和元件信息、光伏接入方案和容量对系统运行风险的影响,验证了所提方法的有效性。     

电网规划中的模糊可靠性评估方法

在同时考虑随机性不确定事件和模糊性不确定事件对电网规划影响的基础上,综合应用概率论与模糊集合论,提出对电网规划方案进行可靠性评估的模糊可靠性评估方法。应用概率统计理论描述和处理设备与电网运行状态变化以及负荷状态变化的随机性,应用模糊集合论描述设备故障的概率和负荷水平预测值等数值上的糊不确定性,并利用相诮的模糊集合运算得出电网的模糊可靠性指标。通过对ＩＥＥＥ２４节点可靠性测试（ＲＴＳ）进行计算利用Ｍ     

交直流混联电网连锁故障特征事件智能溯源及预测方法

交直流混联电网跨区连锁故障严重威胁电网安全,调度运行面临巨大压力和事故风险.文中提出了融合知识图谱和机器学习算法的特征事件智能溯源及预测方法,实现连锁故障事故链的在线溯源和预测.将电网运行状态量和故障信息作为输入特征量,结合物理机理分析和皮尔逊系数法提取关键特征量,通过支持向量机判断特征事件间的关联关系.建立两层级的知识图谱结构,通过检测到的特征事件类型匹配上、下层事件的关联关系.根据特征事件关联关系判断结果和时序特征,基于深度优先搜索策略识别连锁故障演化路径.通过对实际电网在线数据的案例分析验证了该方法的有效性.     

电网全故障智能分析及风险评估系统设计电网全故障智能分析及风险评估系统设计

针对复杂互联大电网背景下电网分析工作量大,现有离线电网分析软件过分依赖人工经验和判断的不足,提出了电网全故障智能分析及风险评估系统结构及功能,研究了静态和动态全故障扫描加速技术。系统应用表明,该系统可以完成多种典型故障批量设置及扫描,迅速分析电网运行风险,有效保障电网安全稳定运行。     

考虑天然气网影响的电网脆弱线路辨识

脆弱线路辨识是电力系统运行风险控制的重要环节。在电网—天然气网耦合背景下,天然气网的运行状态对电网运行影响深刻,因此提出一种考虑天然气网影响的电网脆弱线路辨识方法。首先,构建电网—天然气网耦合系统优化模型,求解得到系统初始运行状态。在此基础上,基于熵理论,建立线路耦合脆弱度因子,用于反映天然气网气源故障对电网线路脆弱性造成的影响。然后,基于复杂网络理论,建立线路结构脆弱度因子和运行脆弱度因子,从结构性视角和运行状态2个方面揭示电网固有的脆弱性。综合上述脆弱度因子,得到用于辨识电网脆弱线路的综合脆弱度指标。采用网络效能和系统输电效率2个指标反映线路故障对电网的影响,验证所辨识出的脆弱线路。由IEEE 30节点系统和比利时20节点天然气系统组成的电网—天然气网耦合测试系统算例表明,所提方法能够有效地分析天然气网对电网脆弱线路辨识造成的影响。     

电网全故障智能分析及风险评估系统设计

针对复杂互联大电网背景下电网分析工作量大,现有离线电网分析软件过分依赖人工经验和判断的不足,提出了电网全故障智能分析及风险评估系统结构及功能,研究了静态和动态全故障扫描加速技术。系统应用表明,该系统可以完成多种典型故障批量设置及扫描,迅速分析电网运行风险,有效保障电网安全稳定运行。     

考虑电网运行状态和结构关联的连锁故障序列预测

针对传统连锁故障考虑因素单一的不足,该文提出一种综合考虑电网运行状态和网络结构的连锁故障预测方法。首先,根据系统运行状态,建立潮流相关的线路故障概率模型和基于Markov方法的隐性故障模型;其次,基于复杂网络理论,提出网络电气结构和保护关联区间,建立故障级间的结构关联模型;最后,兼顾故障后系统运行状态和网络结构的变化,提出连锁故障预测方法,从而辨识出最易受初始扰动影响的下级故障及其影响范围,使预测结果更加符合电网实际运行情况。基于IEEE 30节点系统仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

基于运行可靠性和元件重要度的灾难性事故风险评估方法

应用运行可靠性理论、熵理论以及风险理论,在综合考虑系统实时运行状态和元件重要度的基础上,提出了一种针对电力系统灾难性事故的风险评估方法。该方法利用计及累积效应的元件运行可靠性模型确定灾难性事故下元件实时故障概率。其次,结合势能函数和熵理论确定了计及有功、无功功率等因素的元件结构重要程度。最终,构建了灾难性事故风险指标,刻画了系统由连锁故障向灾难性事故演变的过程。通过对IEEE57系统仿真,验证了该方法能够有效地辨识系统风险。     

基于复杂网络理论与风险理论的地区电网脆弱性评估

电网脆弱性不仅与电网的网络结构及其电气参数有关,还与电网的实时运行状况及约束条件有关。基于复杂网络理论与风险理论,提出了一种新的电网脆弱性评估方法。首先以节点重要度指标和线路改进介数指标对电网中的脆弱源进行识别;再利用设备状态检修数据建立起脆弱源元件的故障模型,依据设备的健康指数推算出设备的故障可能性,并引入效用理论来评估故障严重度,得到相应的综合静态风险指标;最后基于网络结构特性指标和综合静态风险指标定义了节点脆弱度和线路脆弱度指标,并以某一地区电网为例进行分析,结果表明,文中定义的脆弱度指标能有效地克服以往从单一角度去评估电网脆弱性的弊端,提高了辨识精度与辨识效果,验证了该脆弱性评估方法的合理性及有效性。