电力系统防恐怖攻击及配网孤岛划分问题研究

发布时间：2019-08-10 07:10

【摘要】：电力系统作为社会一个基础设施,其若受到恐怖攻击导致系统崩溃,对于社会所造成的影响及损失是巨大的,如何避免其受攻击,以及受攻击时如何使系统的损失最小,是一个越来越受关注的课题;同时,分布式发电并网越来越普遍,渗透率越来越高,如何在系统故障时利用其它独立供电能力形成孤岛运行而提高电网供电可靠性,也是一研究热点。基于此,本文对上述两方面问题进行了研究,并取得一定的科研成果。本文主要做了如下几个方面的工作:第一,本文提出了防恐怖攻击的最优调度新模型及相应求解方法。本文首先完善了恐怖攻击的双层优化模型,即增加无功和节点电压等相关变量而建立了防恐怖攻击新模型;并提出了相应求解方法,该方法首先对双层优化模型中的内层优化采用KKT(Karush Kuhn Tucker)条件进行替换,从而转化为单层优化问题;进而,将单层优化问题进行有功和无功解耦;然后将有功问题简化为组合问题,再利用最大流最小割对该组合问题进行近似求解;最后,将原双层模型的求解转化为有功优化和无功调整两部分的交替优化的过程,直到满足一定的收敛条件。多个算例的计算结果证明了本文模型及算法的有效性。第二,针对计及分布式电源(DG)出力波动性及负荷需求不确定性的配网的孤岛划分问题,本文提出了一种基于树背包理论的最优孤岛划分新模型及相应求解方法。该方法的基本思路为:首先,构造了DG出力波动性和负荷需求不确定性基于树背包理论的随机最优孤岛划分新模型。进而,基于拉丁超立方超样方法和确定性树背包理论相结合的算法来确定抽样后得到的总孤岛集合。然后,本文采用了两种方法对抽样结果进行统计:一、用数理统计方法来确定各初始孤岛的组成;二、用聚类的方法来确定各节点的孤岛归属。最后,对每个初始孤岛在考虑孤岛重构的基础上采用基于随机最优潮流的优化调整,通过优化调整而保证DG孤岛运行的最优性和安全性、经济性。算例证明了本文方法的有效性。
【图文】：

切负荷,节点,变化趋势,总输出功率

图 2-7 14 节点切负荷量的变化趋势可知，攻击过程中考虑系统电压的变化后比不考虑加接近实际，，避免造成求解结果的盲目扩大，在保尽量精确。8 算例点系统接线如图 2-8 所示，其中黑点表示负荷节点该系统共含 19 个发电机组，发电总输出功率为 43242MW，基准容量为 100MVA。985431211121176714131617312811511432291131530182623222120193337394041423836354334444546474849525354 5556505157585963606461676665 62247271706968116737475118767778798180829193959410196979899100 106107104105103

切负荷,变化趋势,节点,结果对比

表 2-4 IEEE-118 节点攻击结果对比迭代次数切负荷量切断的线路1 3.93845 65---64，92---892 31.6738 65---64，92---89，116---683 23.7062 116---68，92---894 26.0788 116---68，92---895 24.2442 116---68，92---896 27.6263 116---68，92---897 28.7197 116---68，92---898 28.7711 116---68，92---899 28.772 116---68，92---8910 28.7719 116---68，92---8911 28.7721 116---68，92---8912 28.7721 116---68，92---89118 系统每次迭代切负荷量的变化趋势如下图 2-9
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM732

【参考文献】