基于随机Petri网模型的地区电网事故链监控研究

地区电网事故一般是由多重并发故障的复杂序列引起的.如果能在事故前建立系统事故链模型,分析出造成系统事故的复杂事件序列,将有利于对电力系统事故进行监控.该文提出了基于随机Petri网(SPN)建立地区电网事故链模型的新方法,设计了一种快速动态搜索算法,根据负荷和结构的变化快速求取地区电网事故链,并根据定量分析确定需要重点监控的危险事故链,在此基础上设计了针对地区电网事故影响因素的预控算法.最后对某地区电网进行了实例分析,结果表明该方法具有有效性和正确性.     

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.     

多重扰动下的跨区电网低频振荡研究

多重扰动下的电网低频振荡研究是判断互联大电网动态稳定性的重要依据。结合华中电网"6.17"金竹山事件,通过事故分析给出多重扰动的概念,认为多重扰动是引发互联大电网低频振荡事故的一个重要因素。以事故链方法为例,模拟电网线路故障、潮流转移、线路相继过载这一典型的扰动序列,分析跨区电网在多重扰动下的功率振荡情况,研究运行方式对跨区电网稳定性的影响,结果表明某一地区电网运行方式的改变对该地区电网和与之相连的电网稳定性均有重要影响,鉴于此,提出了通过监控事故链组成环节的发生序列与电网薄弱环节进行低频振荡事故预防的方法,为电网规划、调度运行提供了参考依据。     

电网连锁故障的事故链模型

连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一.事故链可以恰当地表征连锁故障的特征.建立基于事故链的电网连锁故障模型,是实施连锁故障预测、预控的基础,对防止发生大停电事故具有重要意义.文中充分考虑连锁故障过程中的主要影响因素,利用现有PSASP等分析工具,建立用于监控的连锁故障的事故链模型.根据事故链与连锁故障的关系,提出将故障选择限制在供电路径上,从而有效降低了计算工作量;利用连锁故障的事故链模型,可以采用安全科学的相关方法实现连锁故障的监视和预控.对江西电网的实际应用表明,该方法对分析区域性大停电或电厂全停事故非常有效,并已在电网规划中得到应用.     

基于事件驱动机制的电网事件快速捕捉方案

提出了基于电力调度自动化系统实时数据库和关系数据库的电网事件捕捉方案。该方案在电网事件模型的基础上,对电网运行中事故异常等事件进行快速捕捉和准确分析,充分结合了实时数据库中存储的实时数据,提高了结果分析的准确性。以电网事故分闸为例,详细分析了基于事件驱动的电网事件快速捕捉过程。所提出的方案已成功应用于苏州智能电网调度技术支持系统。现场试验和测试结果表明,电网事件快速捕捉系统能显著提高调控员的监控效率,为电网安全稳定运行提供了进一步的保障,所实现的各项功能运行稳定,能够满足大型地区电网调度监控的实际应用需求。     

计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链模型

恶劣天气条件下电网各元件发生故障的机率明显增加,加大了电网恶性事故发生的概率。通过电网自组织临界态的演化与事故链各环节发展的对比,指出事故链可以作为表征电网自组织临界态进程的有效工具。在传统电网事故链模型基础之上,基于自组织临界理论,建立计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链模型及其仿真算法,以事故链的形式仿真电网自临界状态演化进程中潜在的连锁故障传播途径,为运行方式制订人员甄别恶劣天气下电网危险环节提供重要依据。对河南电网的实例分析,证明了所提出模型的有效性和可行性。     

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。     

基于事故链的电网低频振荡及脆弱性分析

电网脆弱性分析是低频振荡事故监控与预防的重要依据。利用事故链原理,基于电网线路故障、潮流转移、线路相继过载的典型故障模式,构造合理的多重扰动序列,分析电网在多重扰动下的功率振荡情况,研究电网运行方式对其发生等幅、增幅低频振荡的影响,并根据事故链集合与结构重要度指标对电网进行脆弱性分析。结果表明重负荷且易受其他线路潮流影响的线路是电网脆弱性的关键环节,电网交换容量的增加是电网发生等幅、增幅低频振荡的一个重要因素。     

基于回归—马尔科夫链的光伏发电功率预测

随着光伏发电系统在电网中的比重逐步增大,其对电网的影响也越来越大。提前对光伏发电功率进行准确预测有利于电网及时调度、保证电能质量,从而保证电网的安全运行。针对光伏发电功率预测问题,给出一种基于回归分析和马尔科夫链的发电功率预测模型。考虑到季节、天气类型和气象等主要影响因素,通过回归模型得到初步预测值和相对残差序列,再结合马尔科夫链理论建立状态转移概率矩阵,从而修正误差序列,提高算法的精度。根据某光伏电站的实测功率数据对所提模型进行测试评估,验证了回归分析和马尔科夫链组合模型的准确性、简便性和适用性。     

基于模量相平面的柔性直流电网T接线路故障识别方法

含T接线路的柔性直流电网由于仅在送端和受端安装直流断路器,发生区内故障时各端的直流断路器均需断开,与双端直流相比,其故障电流特征更加复杂,常规的直流电网保护方法无法直接应用.为满足含T接线路的柔性直流电网对保护的高要求,文中提出了一种基于模量相平面的柔性直流线路故障识别方法.首先,研究网络拓扑结构,基于换流器闭锁前区内外故障等效电路,推导故障电流模量特征.然后,结合故障位置及类型,对保护动作原则和阈值整定进行分析;同时通过构造阈值缩比因子,实现保护的自适应整定.最后,在PSCAD/EMTDC平台中建立含T接线路的柔性直流电网仿真模型,验证了所提方法的快速性和可靠性.该方法算法简单、计算量小,仅利用单端信息快速识别故障且抗系统扰动能力强.     

基于配用电数据关联的中压配电网断线故障诊断方法

基于配用电信息系统数据和关联规则算法,提出一种诊断中压配电网分支线断线不接地故障的方法。通过分析相互关联的配用电信息系统数据,提出基于数据特征选择的关联规则挖掘方法,并通过卡方分裂算法将连续型特征量转换为布尔型特征量,同时采用MSApriori算法解决故障信息中的稀有项问题,然后在此基础上应用kulc准则消除冗余规则以形成约简的代表规则家族。以华东某地区配用电信息系统中的历史数据为依据进行实际算例分析,结果说明所提出的方法能够大量减少无效挖掘,显著提高效率和准确度,适用于中压配电网断线故障的在线诊断。     

配电网故障定位的改进矩阵算法研究

为提高复杂配电系统故障定位算法的计算效率,介绍了一种利用配电网局部信息实现故障定位的优化矩阵算法。该算法针对配电网的特点,以矩阵分析为基础,根据故障发生时流经监控点的故障过流信号信息,仅选择包含故障信息的线路参与计算。采用分线路存储技术并动态形成网络描述矩阵,能够实现普通树状网及开环运行环网的故障定位需求,各种配电网区段故障的模拟证明了该算法的正确性。     

基于改进神经网络算法的互感器在线监测系统关键技术研究

随着电网中电子式互感器广泛使用,互感器故障已成为亟待解决的问题。针对这一问题,本文设计了一种电子式互感器在线监测系统,对系统的组成和核心单元进行设计,结合BP神经网络和粒子群算法一起用于电子式互感器的故障诊断。并通过算例分析改进神经网络算法和BP神经网络算法的性能,结果表明,使用的诊断方法是有效和可行的。所做研究工作为我国互感器线监测系统的发展提供了参考和借鉴。     

新型Agent组织体系及其在广域后备保护中的应用

首先提出一种新型Agent组织体系的形式化表达,为多Agent系统设计提供理论基础.在分析广域后备保护需求的基础上,给出了一种将专家规则和贝叶斯网络相结合的广域后备保护算法.针对该算法,对比广域后备保护系统的3种体系结构,选用综合处理能力较高的区域集中式结构.研究广域后备保护多Agent系统的组织构成,为核心的区域决策Agent设计了工作过程、统一接口、成员-角色-技能关系图等.通过实例测试与分析,验证其合理性,为广域后备保护系统的工程应用提供一定的参考.     

基于信息熵最优约简算法的电网故障诊断模型

介绍粗糙集理论及信息熵约简方法,应用粗糙集理论对电网故障样本数据进行分析统计,建立决策表,采用信息熵约简算法对其进行条件属性约简,得到一组最小知识系统,再用粗糙集值约简方法对其进行简化,得到一组故障诊断的最小决策规则集,结合模型进行分析,证明该方法简便、快速、有效。     

小波模糊神经网络应用于配电网输电线的故障测距

在小电流接地系统单相接地故障特征分析的基础上，提出了一种基于故障后稳态及暂态电气量的小波模糊神经网络的故障测距方法。单相接地故障时的暂态分量故障特征非常明显，且故障暂态高频分量受故障前负荷的影响较少，故可以采用故障暂态分量描述故障模式特征并进行故障定位，鉴于已有的小波神经网络模型不适合于故障测距，作者从广义的小波神经网络概念出发，结合模糊控制理论，提出了适合于电力系统故障暂态和稳态信号分析的小波模糊神经网络方法，并将该方法应用于小电流接地系统直配输电线路的故障测距。理论分析及大量的EMTP仿真结果表明：本文所提出的小波模糊神经网络理论，模型及算法具有较好的故障测距性能，并可应用于电力系统的故障分析。     

利用电流行波进行超高压输电线路故障类型识别的研究

通过对超高压输电线路各种类型故障的特征分析，提出了一种综合利用暂态电流行波幅值和极性的故障特征来识别故障类型的新原理，指出零模量和线模量之间的幅值关系不宜被用以构造识别判据。文中还设计出基于小波变换的故障类型识别的实用快速算法，该快速算法能免受TA饱和、系统振荡的影响，提高了以往行波故障选相方案在单相或两相接地故障时的可靠性。大量ATP仿真数据的测试表明：这种故障类型识别的新原理及其算法在线路不同位置、不同过渡电阻、不同初始角等故障情况下都能正确快速地选出故障相。现场实录故障数据也验证了该故障类型识别方法是可行的。     

基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法

提出了一种基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法。通过分析流过接地故障点的电流特征,发现故障暂态过程结束后,故障点对地电压近似为零。利用潮流计算得到负荷电流分布,配合故障点对地电压近似为零的条件,计算每个节点故障时各个测量点对地残余电压的分布情况。将其与故障时各测量点残余电压分布情况进行比较,一致性最高的即为距实际故障点最近的节点。进一步利用阻抗法确定故障点的准确位置。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于分布参数模型的双端非同步故障测距算法

基于线路分布参数模型,提出一种双端非同步故障测距算法。该算法根据电路叠加原理,将故障后的网络等效为正常状态网络和故障分量网络的叠加,然后以单相系统为例,以故障距离和非同步时间作为未知数,对正常电流电压相量和故障分量分别建立测距方程组,推导出故障距离的解析表达式,并给出了伪根的识别方法。文章还分析了该算法对三相系统的适用性。仿真结果表明,该算法消除了非同步时间的影响,适用于各种故障类型,无需选相,计算量小,测距精度高,较好地解决了双端测距中的数据不同步问题。