电力系统连锁性发展事件的概率评估与预防控制

电力系统偶然事件安全性评估的目的是为了提高系统安全性，但当偶然事件本身具有随机性时，如何恰当选择偶然事件会存在很多困难，如果选得过于冒进往往会导致预防控制费用过高，如果选得过于保守又可能会造成大面积停电事故的发生。文中应用证据理论对电力系统连锁发展复杂偶然事件的概率进行评估，并在此基础上对用户期望停电费用和预防控制的功率限值费用进行了分析，给出了优化选择预防控制的方法。所提出的方法不仅可以减少不必要的预防控制费用支出，还可以减少发生大面积停电事故的风险，提高系统运行的安全性。算例讨论了它的有效性。     

基于多因素分析的复杂电力系统安全风险评估体系

以大面积停电事件多因素分析为基础,利用事故树分析和层次分析方法建立了一套具有客观性、实用性、适用性的电力系统安全风险评估体系。该体系可发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的管理优势,以及电力企业在电力安全稳定运行方面的技术优势,从而更全面地降低电力系统安全风险,防止大面积停电事件发生。最后利用该评估体系对国内某省级电力系统进行了实际评估,得到了该电力系统的大面积停电风险水平。评估结果验证了评估方法和评估指标的可行性。     

陕北区域电网安全稳定自动控制系统分析

现代电力系统的实时性及其复杂性使得对电力系统可靠性、安全性的要求达到了一个空前的高度。在电力系统装设安全稳定紧急控制装置,是提高电力系统安全稳定性、防范电网稳定事故、防止发生大面积停电事故的有效措施。安全稳定控制装置是维持电力系统安全稳定和可靠运行必不可少的第2道防线和第3道防线。同时也应注重安全稳定系统的检查及维护,避免系统拒动或误动。     

电力系统自适应稳定控制装置及其在线实时控制

基于现代电力系统的复杂性，现有的稳定控制装置按离线策略表方式只能考虑单纯的动态模型，按故障区段、故障类型发出控制命令，不能实时在线考虑事件约束，往往导致控制失准，不能防止电力系统发生灾变事故时造成大面积停电。作者研制的电力系统自适应稳定控制装置采用分散协调解耦控制可同时满足按运行工况及具体故障严重程度在线实时控制的要求，达到有效地防止系统失稳，杜绝大面积停电。     

基于事故树分析法的电力系统事故链监控研究

电力系统大面积停电事故一般是由并发连锁事件的复杂序列引起,如果在事故前建立系统事故失效模型,分析出造成系统失效的连锁事件序列,对混杂大系统的事故监控具有重大的指导意义。该文依据电力系统事故链监控理论,通过事故树分析方法建立电力系统事故失效模型,并以该模型的定性分析为基础得到系统失效事故链;定量分析了电力系统典型对称辐射网、不同负荷分布的环网结构的系统失效事故链;最后以新英格兰10机39节点系统为系统分析实例,进一步验证了事故树分析法的电力系统事故链监控的可行性和有效性。     

电力系统稳定事故带来的思考

在2003年8月中旬美国东部和加拿大部分地区发生大面积停电事故以来，相继又发生伦敦大停电、悉尼、马尼拉、丹麦和瑞典大停电、京西北大停电等等，国内多家媒体又反顾了电力系统近30年来的10多起大面积停电事件。针对发生大停电事故的原因，相关专     

基于事故链的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法

分析目前电力系统连锁故障方法研究的不足,从预防大停电事故的角度,提出基于事故链的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法。该方法根据安全科学中"事故链"的概念,建立连锁故障的事故链模型,根据事故链影响因素的量化评估值计算发生概率,并采用严重度指标从系统暂态安全的角度评估事故链的后果。应用模糊综合评估方法对事故链的风险进行评估和等级划分,并给出风险等级的释义和相应的预防控制指导方案。最后,以IEEE 39节点系统和某地区实际电网为例,从定量反映系统风险水平和为大停电事故的预防和控制提供决策依据方面,验证了该方法的有效性和实用性。     

基于事故树分析法的电力系统事故链监控研究

电力系统大面积停电事故一般是由并发连锁事件的复杂序列引起,如果在事故前建立系统事故失效模型,分析出造成系统失效的连锁事件序列,对混杂大系统的事故监控具有重大的指导意义.该文依据电力系统事故链监控理论,通过事故树分析方法建立电力系统事故失效模型,并以该模型的定性分析为基础得到系统失效事故链;定量分析了电力系统典型对称辐射网、不同负荷分布的环网结构的系统失效事故链;最后以新英格兰10机39节点系统为系统分析实例,进一步验证了事故树分析法的电力系统事故链监控的可行性和有效性.     

基于四层集合模型的复杂电力系统脆弱性评估体系

复杂电力系统的脆弱性评估的关键是找出系统中可能被攻击而引起大面积停电事故的脆弱点。本文从大面积停电角度出发给出了复杂电力系统的脆弱性定义,在此基础上利用复杂电力系统具备大量数据信息源的特点,首次提出了描述受到各种攻击时系统脆弱性和系统数据信息源关系的四层集合模型。同时,本文根据该模型,运用关联聚类方法建立了一套新的、客观和实用的复杂电力系统脆弱性评估的指标体系和评估方法,通过对国内某大型省级电力系统的评估算例说明了该方法可以有效找出复杂电力系统的脆弱点集合。     

基于响应的电力系统广域安全稳定控制

以国内外发生的大面积停电事故为例,分析传统电力系统安全稳定"三道防线"措施存在的失效风险,提出构建防止电力系统发生稳定破坏和大面积停电的电力系统安全稳定超级防线——基于响应的电力系统安全稳定控制系统。并介绍了该系统的框架、基于响应的电力系统广域安全稳定控制的关键技术及基于响应的广域安全稳定控制技术研究的新进展。     

中国用户停电损失调查方法

用户停电损失模型是市场环境下最优可靠性研究的基础,在电力系统规划和运行中有着广泛的应用。文章提出了一套适合我国特点的用户停电损失调查方法——问卷调查法,并介绍了开展问卷调查工作的3个重要步骤。认为用户进行调查应将其分为居民用户与非居民用户2大类,针对其不同特点,对问卷的具体内容做了深入探讨,并提出了可靠性预防费用、可靠性溢价费用、可靠性折价费用等概念。     

基于FP-growth算法的大电网关键线路辨识方法

辨识出连锁故障发展过程中的关键线路,对采取有效的连锁故障抑制策略,保障电网安全稳定运行具有重要作用。提出一种基于FP-growth算法的大电网关键线路辨识方法。利用FP-growth算法对基于电网运行可靠性模型进行连锁故障模拟生成的连锁故障事故链集合进行数据挖掘,发掘事故链集隐藏的关联规则,辨识连锁故障发展过程中的关键线路,对关键线路进行风险分析,并分析其对连锁故障的影响。IEEE 118节点系统仿真结果表明,所提方法能够有效辨识出连锁故障发展过程中的危险线路。     

An economic evaluation for an autonomous independent network of distributed energy resources

This paper proposes a method for the economic evaluation of an autonomous independent network of distributed energy resources. There are existing proposals for such networks; the system that we are proposing and analyzing in this study is called Microgrid. Microgrid is a new framework of power delivery system that is formed by small, modular generation systems connected to each other to create a small autonomous grid. This paper estimates the total costs to consumers in a Microgrid with optimized operation of distributed generators and energy storage systems. This estimation includes not only installation and operation costs but also the additional expenses to construct the Microgrid itself. In addition, power interruption costs are also taken into account to consider the reliability enhancement created by the Microgrid. The paper attempts to determine whether or not it is economical for consumers to form this kind of autonomous independent network.     

Distribution Feeder Scheduling Considering Variable Load Profile and Outage Costs

In a deregulated power market, customers would have more choices for their power service and the improvement of service quality has become a challenge to power transmission and distribution companies. Distribution system reliability that was traditionally considered within the planning activities is now incorporated in the operational environment. This paper presents study results of a multiobjective feeder operation optimization problem that considers how to balance network efficiency, switching and reliability costs in a distribution network. The proposed method divides annual feeder load curve into multiperiods of load levels and optimizes the feeder configurations for different load levels in annual operation planning. Customer load profiles and seasonal varying data of feeder section failure rates and customer interruption costs are considered. Numerical simulations demonstrate the time-varying effects on the optimal distribution feeder configuration and operation costs. A binary particle swarm optimization (BPSO) search is adopted to determine the feeder switching schedule. Test results indicate that not considering time-varying effects and using only simplified fixed load and reliability parameters could underestimate the total loss to the utility and its customers.     

复杂电网级联事故下的重要线路辨识

实现电网级联事故中的关键输电线路准确辨识,对大范围的电力供应中断事故的预防及控制有着重要意义.首先,运用能量函数,结合直接法的建模思路,将事故过程中的潮流转移、电压波动等诸多复杂电气量变化统一至能量函数框架内,准确量化线路之间的能量关联关系,构造出适用于级联事故分析的复杂网络模型;然后,在PTDF网络能力的启发下,以上...     

兼顾电压稳定和连锁故障触发的电网预防策略研究

从目前国内外停电事故情况来看,预防因连锁故障导致的大停电事故是电力系统研究中的重要内容。针对电网连锁故障前期的连锁跳闸现象,提出一种兼顾电网电压稳定和连锁故障触发的预防控制方法。该方法利用电网对于连锁跳闸的安全裕度指标和电压稳定指标,给出了综合的目标函数。该函数的目标在于保持电网对连锁跳闸具有尽可能高的安全裕度水平的同时,还具有尽可能高的电压稳定水平,然后结合电网实际情况给出了各种约束条件,确定了完整的用于预防的优化模型。利用该模型并结合粒子群优化算法给出了详细的算法求解,并在IEEE39节点系统上进行算例分析,算例仿真结果证明了所提出的预防模型的可行性和有效性。     

Features that influence composite power system reliability worthassessment

Reliability worth assessment using customer interruption costs is an important element in electric power system planning and operation. This paper deals with two features that affect the composite generation-transmission system reliability worth assessment. One feature is the incorporation of temporal variations in the cost of interruption. This paper illustrates the effect on the expected annual system outage cost of temporal variation in the interruption costs for the residential, agricultural, industrial, commercial and large user sectors. The other aspect considered in this paper is using a probability distribution approach to represent the cost of interruption model. The conventional customer damage function approach utilizes average customer costs while the probability distribution approach recognizes the dispersed nature of the customer outage data. These two methods of cost evaluation are applied to reliability worth assessment in this paper. A sequential Monte Carlo approach incorporating time varying loads is used to conduct all the studies. Case studies performed on two composite test systems show that incorporating time varying costs of interruption for the industrial sector resulted in a significant reduction in the expected outage cost. A comparison of the reliability worth obtained using the customer damage function method (CDF) with the probability distribution approach suggests that using the CDF method may significantly undervalue the reliability worth by a factor of three to four     

Distributed nature of residential customer outage costs

Reliability worth assessment is an important factor in power system planning and operation. An equally important issue is how to use customer costs of electric supply interruptions as surrogates to appropriately quantify reliability worth. Postal or in-person surveys of electric customers are often used to determine interruption costs. The results obtained from the surveys are transformed into customer damage functions which are applicable to individual customer classes and sectors. Standard customer damage functions use aggregate or average customer costs for selected outage durations. This paper develops a practical alternative to the customer damage function method of describing the interruption cost data. The alternate technique, which is designated as the probability distribution approach, is capable of recognizing the dispersed nature of the data. The proposed probability distribution method is illustrated in this paper using the interruption cost data collected in a 1991 survey of the Canadian residential sector     

输电系统连锁故障风险评估指标及计算方法

电力系统连锁故障是一种发生概率低但后果极为严重的事故,可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃。为了防止连锁故障事故的发生,尽量降低其危害,本文对评估输电系统连锁故障的风险指标进行研究,以保障电网的安全运行。文章首先根据复杂网络理论和风险评估理论,提出输电系统连锁故障风险评估指标体系,然后建立一种基于最优潮流的连锁故障仿真模型,在此基础上计算各类评估指标。最后,通过对IEEE118节点测试系统进行连锁故障风险分析,以说明研究工作的有效性。     

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。