极端冰冻灾害下复杂电网关键线路辨识及融冰决策模型

发布时间：2020-07-07 13:48

【摘要】：近些年我国的社会经济处于快速发展阶段,且西电东送上升到国家级战略工程,导致由西部能源输出省份到东部经济发达省份的电网规模也呈现出快速增长的态势,同时全球气候变暖影响导致南部地区输电线路遭受的极端冰冻灾害相对于以往更加频繁。目前极端冰冻灾害下复杂电网关键线路辨识模型仅从一次故障考虑,并未考虑二次连锁故障的问题,且连锁故障仅从线路功率变化或电网拓扑结构单方面进行分析;部分融冰决策模型虽考虑了线路重要性约束,但评价指标过于简单,仅考虑了一些重要电源输出及高压、特高压输电线路。本文针对这些方面所存在的问题,提出了极端冰冻灾害下复杂电网关键线路辨识及融冰决策模型,并取得如下所列研究成果:1)提出了极端冰冻灾害下复杂电网关键线路辨识模型。该模型首先利用蒙特卡罗法对极端冰冻灾害引发的输电线路一次故障脆弱性进行分析,然后依次断开一次故障脆弱性高的线路,基于自组织临界理论与潮流介数法,对二次故障脆弱性从线路功率和拓扑结构两方面进行分析融合。基于IEEE-39节点电力系统进行仿真,通过一次故障与二次故障的脆弱性联合排序,辨识出电网的关键线路并对线路重要性进行分类。2)提出了考虑线路重要性的多约束融冰决策模型。该模型以负荷切除期望最小为目标函数,以线路重要性及覆冰预测厚度确定的融冰重要性为主要约束,使用粒子群优化算法输出最优化融冰决策。仿真结果可以看出,在整个融冰周期内各时段的线路覆冰厚度均未超过极限值的前提下,本文提出的方案拥有较高电力系统可靠性的同时,降低了重要线路覆冰厚度过大的风险。3)基于Matlab/GUI搭建了关键线路辨识及融冰决策系统,能够快速、准确的辨识出极端冰冻灾害下复杂电网关键线路,并根据气象预报及线路重要性等数据输出最优化融冰决策,证明了该系统的实时性及有效性,并为电网运行人员提供了方便的可视化操作界面。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM75
【图文】：

输电线路故障,覆冰,灾害,脆弱性

图２－９覆冰灾害下输电线路故障率逡逑

覆冰,灾害,临界系数,线路

逦Ｉ．逡逑１邋■■■逡逑ｌｌｈｌＪ柋逡逑０邋５邋１０邋１５邋２０邋２５邋３０邋３５邋４０邋４５逡逑线路编号逡逑图２－９覆冰灾害下输电线路故障率逡逑表２－２覆冰灾害下电网脆弱线路逡逑线路编号逦对应节点逡逑１逦０１－０２逡逑１６逦０８－０９逡逑２１逦１２－１１逡逑２２逦１２－１３逡逑３８逦２３－２４逡逑４０逦２５－２６逡逑４３逦２６－２８逡逑４４逦２６－２９逡逑由图２－９可以看出，通过仿真得到了如表２－２所示的８条脆弱性最高的线路。逡逑２３逡逑

二次故障,覆冰,潮流,灾害

线路编号逡逑图２－ｎ覆冰灾害下其他线路潮流介数逡逑使用潮流介数法判断由连锁故障导致的二次故障。得到如图２－１１所示的结果逡逑（仅显示高于极限潮流介数阈值的部分）。逡逑最后使用归一化加权平均法进行数据融合，权重指标参考文献［４６］，按经验方逡逑法一般设置为０．５、０．５。逡逑２５逡逑

【参考文献】