電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)與關(guān)鍵環(huán)節(jié)辨識(shí)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大及社會(huì)對(duì)電力需求依賴度的日益提高，大停電事故造成的后果也越來越嚴(yán)重。對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的健康狀況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)并采取有效控制措施是避免大停電事故的關(guān)鍵。通過電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，電網(wǎng)調(diào)度人員可以把握系統(tǒng)運(yùn)行的安全程度，對(duì)可能引發(fā)系統(tǒng)嚴(yán)重事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控，及時(shí)進(jìn)行預(yù)防控制以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，開展系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)辨識(shí)研究對(duì)于大停電事故防御具有重要意義。
　　本文在學(xué)習(xí)和借鑒已有研究的基礎(chǔ)上，對(duì)電

2、力系統(tǒng)運(yùn)行趨勢(shì)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)辨識(shí)問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，論文工作主要包括以下幾方面:
　　(1)提出了一種基于地理分區(qū)邊界優(yōu)化的電網(wǎng)關(guān)鍵斷面搜索方法。該方法以電網(wǎng)地理分區(qū)作為初始分區(qū)，通過對(duì)廠站所屬分區(qū)的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)、優(yōu)化，得到電網(wǎng)的分區(qū)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。使用分區(qū)簡(jiǎn)化圖的鄰接矩陣和路徑矩陣及相應(yīng)矩陣邏輯運(yùn)算計(jì)算求取輸電斷面?？紤]輸電斷面的傳輸容量及安全裕度定義了斷面重要度指標(biāo)，通過該指標(biāo)排序篩選出系統(tǒng)的關(guān)鍵斷面。以新英格蘭39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)及

3、某實(shí)際電網(wǎng)為算例驗(yàn)證了該方法的有效性和實(shí)用性。
　　(2)提出了功率介數(shù)的概念并將其應(yīng)用于電網(wǎng)脆弱環(huán)節(jié)的識(shí)別。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性及功率輸送分配關(guān)系，分別定義了線路功率介數(shù)和節(jié)點(diǎn)功率介數(shù)，并通過線路功率介數(shù)和節(jié)點(diǎn)功率介數(shù)的排序?qū)崿F(xiàn)脆弱環(huán)節(jié)的識(shí)別。以新英格蘭39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作為算例，通過關(guān)鍵線路斷線或節(jié)點(diǎn)過負(fù)荷的連鎖攻擊對(duì)功率介數(shù)指標(biāo)的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，表明功率介數(shù)高的元件確為網(wǎng)絡(luò)中的脆弱環(huán)節(jié)。分別以網(wǎng)絡(luò)效能函數(shù)和潮流熵進(jìn)行靜態(tài)攻擊穩(wěn)定性校驗(yàn)，

4、校驗(yàn)結(jié)果表明電氣元件的功率介數(shù)越高對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響就越大。
　　(3)提出了電網(wǎng)關(guān)鍵線路序元的概念并將其應(yīng)用于電網(wǎng)連鎖故障的預(yù)防分析。綜合結(jié)構(gòu)脆弱性指標(biāo)及網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，構(gòu)造了線路序元的綜合重要度指標(biāo)，結(jié)合多屬性決策方法篩選出關(guān)鍵線路序元。針對(duì)大規(guī)模的線路序元多屬性優(yōu)化排序問題，給出了相應(yīng)的粒子群優(yōu)化求解方法。以新英格蘭39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和河北南網(wǎng)實(shí)際系統(tǒng)為算例對(duì)關(guān)鍵線路序元的識(shí)別方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，本文提出的方法能夠有效篩選系

5、統(tǒng)的關(guān)鍵線路序元，可為電網(wǎng)的連鎖故障預(yù)防提供指導(dǎo)。
　　(4)提出了一種電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)辨識(shí)方法。該方法兼顧系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)距狀態(tài)邊界的距離及運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)變化的方向和速率。通過模糊層次分析法對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并依據(jù)綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的定性趨勢(shì)分析，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的綜合趨勢(shì)辨識(shí)。仿真結(jié)果表明，本文提出的方法能夠有效辨識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化趨勢(shì)，可用于系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)與評(píng)估。
　　(5)開發(fā)了電網(wǎng)運(yùn)行狀