基于复杂网络理论的电网连锁故障风险评估

发布时间：2016-12-14 13:45

  本文关键词：基于复杂网络理论的电网连锁故障风险评估，由笔耕文化传播整理发布。

《西南交通大学》 2015年

基于复杂网络理论的电网连锁故障风险评估

杨阳  

【摘要】：近年来,国内外相继发生了多起连锁故障大停电事故,造成了巨大的经济损失以及社会影响。随着我国区域电网互联的形成,各个子网之间的联系越来越紧密,一个局部性的故障都有可能酿成全局范围内的大停电事故。因此,深入认识连锁故障发生机理与过程,及时发现电网中存在的潜在连锁故障风险,对预防连锁故障的发生以及建立安全可靠的电网具有重要的意义。本文首先介绍了复杂网络基本理论,引入了电气介数的概念以及改进的网络输电效能指标。以IEEE118节点系统为例,对系统的节点电气介数和线路电气介数进行了统计分析,证明了电气介数能有效的量化系统节点和线路在电网结构中的重要程度；改进的网络输电效能指标更加符合电网的实际物理特性,能够有效的衡量电网发生故障后电网结构变化对系统输电能力的影响。针对传统电网风险评估只考虑了电网的运行状态而不考虑电网拓扑结构的不足,本文结合复杂网络理论建立了电网连锁故障风险评估新模型。该模型结合电气介数重新定义了系统的低电压严重程度函数和线路过载严重程度函数,同时考虑了电网结构变化对电网输电能力的影响,定义了系统输电效能下降严重程度函数,在上述基础上给出了系统的综合严重程度函数。在现有研究的基础上,结合前k条最短路径搜索方法,重新定义了危险支路判据,实现了连锁故障路径的快速有效搜索。在上述改进的基础上,给出了电网连锁故障风险评估以及脆弱性线路辨识方法。以IEEE39节点系统为例,对本文所提方法进行了分析和验证,结果证明了本文方法能有效的弥补传统方法只考虑电网运行状态的不足,能够全面有效的辨识出系统中存在的风险,为电网安全运行提供了有效的参考信息。最后,分析了电网风险控制策略,建立了电网风险控制数学模型,利用模拟退火粒子群优化算法来求解电网风险优化问题,以IEEE14节点系统为例进行了验证,通过调整系统中发电机的出力,实现了风险的有效控制。

【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM711;O157.5
【目录】：

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本文编号：212599