基于渗流理论和风险理论的电力系统连锁故障分析

发布时间：2017-06-30 20:18

  本文关键词：基于渗流理论和风险理论的电力系统连锁故障分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电网结构日益复杂,电网区域互联性逐步增强使大停电事故多次发生,给国民经济和人民生活带来极大的损失和影响。研究连锁故障发生和发展过程、预测故障路径对由连锁故障引起的大停电事故预防具有十分重要的意义。本文利用渗流理论和风险理论,建立的支路故障停运概率模型、连锁故障路径风险评估模型,有效地辨识下一级脆弱支路和系统脆弱路径,具有重要的理论意义。本文首先简要介绍了渗流理论的数学描述和连通模型,将渗流理论和电力网络进行了结合,阐述了利用渗流理论研究电网连锁故障发展过程的合理性。本文构建了支路开断分布因子、支路初始负载率和过载影响因子,再综合得到前后级故障支路的潮流转移相关因子,考虑保护隐性故障,得到支路隐性故障相关因子,综合两因子得到支路故障渗流概率,表征故障向其它支路的渗流程度。其次,考虑故障线路开断后其余支路的实时负载率和支路两端节点电压变化率,分别构建了支路负载影响因子和电压偏移影响因子,综合得到实时的线路健康度指标。再次,考虑其余支路单独停运后对系统电气拓扑和平均负载率的影响,分别构建了电气拓扑重要度因子和平均负载率影响度因子,综合得到支路重要度指标,表征支路对系统脆弱影响。综合以上三个指标构建了支路故障停运概率模型,预测可能的连锁故障发展路径。IEEE39节点系统上的仿真结果表明,所建模型能有效辨识出正常运行状态下系统脆弱支路、预测出连锁故障过程中各级故障支路。为了对系统进行全面的诊断和评估,本文研究连锁故障发生路径的后果,构造了反映系统整体脆弱性的最大运行连通率、系统累积负荷损失量、电压变化累积严重度三个后果分项指标,采用熵权法求得各指标的客观权重,得到综合后果评估指标。基于故障路径的发生概率和综合后果,构建了连锁故障发展路径风险评估模型。在IEEE39节点系统上仿真结果表明,该模型不仅能辨识出发生概率大的故障路径,还能辨识出对概率较小、但对系统危害大的故障路径,本算法对电网连锁故障监控具有一定的参考意义。
【关键词】：电网连锁故障 渗流理论 支路故障停运概率模型 脆弱支路 故障路径 风险评估 熵权法
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM711
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题的背景和意义11-13
• 1.2 电网连锁故障和渗流理论的国内外研究现状13-15
• 1.2.1 电网连锁故障的研究现状13-14
• 1.2.2 渗流理论的研究现状14-15
• 1.3 论文的主要工作15-16
• 1.4 论文结构16-17
• 第2章 电网拓扑建模与渗流理论概述17-24
• 2.1 基于复杂网络理论的电网拓扑建模17
• 2.2 渗流理论17-23
• 2.2.1 渗流理论的数学描述17-20
• 2.2.2 渗流在其他领域的连通模型20-21
• 2.2.3 基于渗流理论的电网连锁故障发展分析21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 基于渗流理论的支路故障建模与停运分析24-43
• 3.1 引言24-25
• 3.2 基于渗流理论的支路故障渗流概率模型25-28
• 3.2.1 前后级故障支路之间的相关度25-28
• 3.2.2 支路故障渗流概率模型28
• 3.3 支路的健康度指标28-29
• 3.3.1 支路负载影响因子28
• 3.3.2 电压偏移影响因子28-29
• 3.4 支路的重要度指标29-31
• 3.4.1 电气拓扑重要度因子29-31
• 3.4.2 平均负载率影响度因子31
• 3.5 支路故障停运概率模型31-32
• 3.6 电网连锁故障发展路径预测流程32-33
• 3.7 算例分析33-42
• 3.7.1 输电支路脆性算例分析34-39
• 3.7.2 支路故障停运算例分析39-42
• 3.8 本章小结42-43
• 第4章 电网连锁故障发展路径的风险评估模型43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 电力系统风险评估概述43-44
• 4.3 电网连锁故障发展路径的风险评估44-46
• 4.3.1 电网连锁故障路径概率指标44
• 4.3.2 电网连锁故障路径后果评估指标44-46
• 4.3.3 电网连锁故障路径风险评估指标46
• 4.4 电网连锁故障路径渗流评估指标46
• 4.5 电网连锁故障发展路径风险评估流程46-47
• 4.6 算例分析47-52
• 4.6.1 故障路径风险评估47-50
• 4.6.2 渗流评估算例50-52
• 4.7 本章小结52-53
• 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-60
• 附录A60-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果62

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  本文关键词：基于渗流理论和风险理论的电力系统连锁故障分析，由笔耕文化传播整理发布。

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