基于潮流介数的电力系统关键线路辨识

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-03 来源:中国知网 作者:刘文颖 梁才 徐鹏 但扬清 王佳明 王维洲 浏览次数:229
      近年来,电力系统大停电得到了越来越密切的 关注。尤其是 2012 年 7 月 30 日和 31 日印度发生 的史上影响范围最大的大规模停电事故,为中国电 网的大停电预防和安全运行敲响了警钟[1-2]。研究分 析表明,大停电事故一般由个别元件故障开始,引 发连锁反应故障最终导致系统崩溃,其中极少数起 关键作用的线路对大停电事故的蔓延往往起到推 波助澜的作用[3-4]。因此如何寻找这些关键性线路具 有重要的理论和应用研究价值。 文献[5-6]使用了节点或支路的介数来衡量该 节点或支路的关键性,并得到“介数指标能更好辨 识电网薄弱环节,高介数线路和节点对电网脆弱性 影响更大”的结论。文献[7-8]提出了加权介数的概 念,即采用电抗参数最短的路径的边作为最短路 径,并引入节点“运行容量”和“运行极限”进行 线路电抗修改使分析结果更加精确。文献[9]进一步 将节点间的电气距离改进到电压耦合强度和线路可用概率。文献[10]以发电机有功出力作为线路权 系数,并将线路加权介数修正为相邻线路中加权介 数最高值的方法辨识电网关键线路。文献[11-12]基 于电路方程提出电气介数的概念,克服了加权介数 模型假设母线间潮流只沿最短路径流动的不足。文 献[13]提出结合电网运行状态和网络拓扑的综合评 估模型进行关键环节辨识。
       上述模型和方法大多假设母线间功率只按最 短路径流动(包括最短电气距离),忽略了电网节点 间按 Kirchhoff 定律传输的事实,于是在计算介数 时就忽略了其他可能传输路径的作用;并且现有研 究建立的电网拓扑模型大多是一个无向图,并未考 虑线路潮流具有方向性的特点。因此,上述模型和 方法尚未被电力工程界所广泛接受,如何建立更加 符合电网实际物理属性的关键线路辨识方法显得 尤为重要。
        本文首先在分析网络拓扑介数和已有介数指 标不足的基础上,提出潮流介数概念,并将其用于 辨识系统的关键线路。该方法克服了以往(加权)介 数指标假设节点间功率按最短路径传输的不足,考 虑了线路中潮流的方向性和实际潮流分布特点,使 其物理背景更加符合电力系统特点;接着给出基于 潮流介数的关键线路辨识具体流程;其次,在反映 关键线路对电力系统状态造成的影响方面,提出采 用层次分析法对关键线路开断对系统造成的影响 进行综合评价,使得评价结果更加客观和贴近电力 系统实际。最后,通过 CEPRI 36 节点数据和甘肃 电网实际运行数据的仿真结果表明,所提关键线路 辨识方法充分考虑了线路在发电机到负荷功率传 输中发挥的作用和不同发电容量和负荷水平对线 路关键性的影响,可准确反映关键线路在整个电网 中的重要程度。更多详细内容请见附件  
基于潮流介数的电力系统关键线路辨识_刘文颖.pdf

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