考虑不同灾害影响的电网弹性增强研究

发布时间：2020-04-10 01:07

【摘要】：电力基础设施作为社会各行各业发展的基础条件,保障其安全可靠运行是十分重要的。近年来,具有高随机性和破坏性的极端灾害事件的频率和强度逐渐增加,对电力基础设施造成极大破坏和损失。因此,亟需提高电力系统的恢复力性能,从而提高电网对极端的抵抗能力,增强电网弹性。灾害影响下电网响应可分为三个阶段:故障前预防阶段、故障中发展阶段以及故障后恢复阶段。因此,从灾前电网的预防加强,灾害期间电网的弹性增强以及灾后电网如何恢复三个方面研究电网弹性。本文所做主要工作如下:在故障前预防阶段,以冰灾事件为例,对跨越不同气象区域、不同电压等级的输电线路进行分段差异化规划,利用皮尔逊III型随机函数计算线路故障概率,考虑风险评估指标,建立以风险损失成本与差异化累积成本之和最小为目标的线路分段差异化规划模型。IEEE-18节点系统仿真验证模型的正确性。在故障发展阶段,为应对破坏性强、波及范围广的飓风事件,提出了基于马尔可夫决策的电网弹性增强策略。首先,研究飓风情景下电网的马尔可夫故障状态;其次,考虑重要节点保供电等约束条件,以负荷损失量和发电机组出力造成的经济成本最小为目标函数建立基于马尔可夫决策的电网弹性增强策略,对IEEE-30,IEEE-118电网系统进行求解,验证最优策略正确性。在故障发展阶段,还考虑飓风袭击电网导致连锁故障发生的隐状态,建立了连锁故障中基于隐马尔可夫链的弹性增强策略。将隐状态爆发导致下一级故障状态的连锁故障过程用隐马尔可夫链描述,将隐马尔可夫链中可观测序列的故障概率代入到第三章的电网弹性增强报酬函数中,以发电机出力为自变量,以负荷损失量造成的经济成本最小为目标函数,对IEEE-30电网节点系统进行弹性增强,求得的结果验证了所提策略可以减少连锁故障期间系统的负荷损失,降低大停电事故发生的概率。在系统故障后恢复阶段,提出了综合考虑电网恢复资源数量和故障元件恢复次序双重因素的电网恢复策略。在恢复资源方面,研究恢复资源数量的变化对恢复效果的影响;在元件恢复次序方面,提出了基于OutageRank算法的故障元件序值恢复策略,通过与随机恢复策略和基于PageRank算法的恢复策略进行对比,验证了提出恢复策略的有效性。
【图文】：

图 1.2 各研究内容间的逻辑框图四章：在第三章的基础上，考虑飓风袭击电网造成连锁故障期间的将隐状态爆发导致下一级故障状态的过程用隐马尔可夫链描述，对采用隐马尔可夫链的弹性增强策略，，从而减少连锁故障发生的级数停电事故发生的概率。同样对 IEEE-30 电网节点系统进行仿真，验

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【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73

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本文编号：2621532