电力系统连锁故障的状态故障网络分析方法及其应用
发布时间：2023-12-24 10:57
连锁故障在过去数十年间引发了数次电力系统大停电事故,给社会造成巨大损失。随着电力系统互联程度加深,连锁故障正变得更加复杂、更易传播。一直以来,对电力系统连锁故障的分析与控制都备受关注。本文围绕连锁故障仿真数据,在基于数据实现对连锁故障的分析和控制方面进行深入探讨。在理论层面上,提出了基于故障数据的状态故障网络方法;在应用层面上,基于状态故障网络方法,对系统的关键元件进行识别、并实现对连锁故障控制手段的优化计算。连锁故障分析的目标之一,就是发现系统中引发连锁故障和加剧其传播的关键环节。目前,基于系统拓扑结构方法能够分析揭示出系统的一些薄弱点,但因其忽略了连锁故障的传播关系而有失准确。基于仿真模型的方法虽然分析较为准确,但面临计算效率较低的问题。实际上,仿真模型在计算中所产生的大量数据包含了丰富的连锁故障信息。因此,基于故障数据的分析有望兼顾准确性与计算效率,在近年来逐渐引起关注。本文基于故障数据所提出的状态故障网络方法,能够有效识别电力系统的关键线路。通过对关键线路采取相应的措施,可有效降低系统的连锁故障风险。然后,本文进一步提出了基于状态故障网络的连锁故障风险计算方法,并将其拓展为考虑...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电力系统连锁故障分析方法及其研究现状
1.2.1.1 拓扑结构方法
1.2.1.2 仿真模型方法
1.2.1.3 数据分析方法
1.2.2 连锁故障风险计算方法及其研究现状
1.2.3 连锁故障的抵御与控制方法及其研究现状
1.2.4 小结
1.3 本文主要工作
第2章 基于故障数据的状态故障网络方法与连锁故障分析
2.1 引言
2.2 连锁故障仿真模型与故障数据的产生
2.3 基于故障数据的状态故障网络方法
2.3.1 状态故障网络的结构
2.3.2 状态故障网络的值计算
2.4 连锁故障关键故障和关键元件的识别
2.4.1 状态故障网络中关键故障的识别
2.4.2 关键故障风险及系统关键元件的识别
2.5 仿真与算例
2.5.1 IEEE39 节点系统
2.5.2 连锁故障在触发阶段与传播阶段应对措施的区别
2.5.3 实际省级电网系统
2.6 本章小结
第3章 基于状态故障网络的连锁故障风险计算研究
3.1 引言
3.2 状态故障网络中的故障概率计算
3.2.1 线路容量变化与线路故障概率的解析关系
3.2.2 线路故障概率变化对状态故障网络的影响
3.3 基于状态故障网络的连锁故障风险计算
3.3.1 线路容量变化后的故障概率计算
3.3.2 状态故障网络中值刷新与连锁故障风险计算
3.3.3 线路容量变化对连锁故障风险影响的量化
3.4 线路最优临时扩容问题建模
3.5 仿真与算例
3.5.1 IEEE39 节点系统
3.5.2 IEEE118 节点系统
3.6 本章小结
第4章 基于状态搜索的状态故障网络方法与关键隐性故障识别
4.1 引言
4.2 考虑隐性故障的连锁故障仿真
4.2.1 隐性故障建模
4.2.2 考虑隐性故障的连锁故障仿真
4.2.3 采样仿真法的主要不足
4.3 基于状态搜索的状态故障网络方法
4.3.1 基于状态搜索的连锁故障风险计算方法
4.3.2 基于状态搜索的状态故障网络构造方法
4.4 基于状态故障网络识别关键隐性故障
4.4.1 识别状态故障网络中的关键隐性故障
4.4.2 隐性故障概率变化对连锁故障风险影响的量化
4.5 仿真与算例
4.5.1 IEEE14 节点系统算例
4.5.2 IEEE118 节点系统算例
4.6 本章小结
第5章 考虑多场景的复合状态故障网络方法与电网规划优化计算
5.1 引言
5.2 考虑多场景的复合状态故障网络方法
5.2.1 考虑多场景的复合状态故障网络
5.2.2 基于复合状态故障网络的连锁故障风险计算
5.3 基于场景故障严重性的场景采样权重自适应调整
5.3.1 重要性采样方法
5.3.2 场景故障严重性与场景采样权重的自适应调整
5.4 基于复合状态故障网络方法的电网规划优化计算
5.4.1 基于NGSA-II的多目标求解算法
5.4.2 基于复合状态故障网络的多场景多目标优化模型
5.5 仿真与算例
5.5.1 IEEE39 节点系统
5.5.2 场景采样权重对复合状态故障网络计算准确度的影响
5.5.3 IEEE118 节点系统
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
参考文献
作者简历
本文编号：3874371
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电力系统连锁故障分析方法及其研究现状
1.2.1.1 拓扑结构方法
1.2.1.2 仿真模型方法
1.2.1.3 数据分析方法
1.2.2 连锁故障风险计算方法及其研究现状
1.2.3 连锁故障的抵御与控制方法及其研究现状
1.2.4 小结
1.3 本文主要工作
第2章 基于故障数据的状态故障网络方法与连锁故障分析
2.1 引言
2.2 连锁故障仿真模型与故障数据的产生
2.3 基于故障数据的状态故障网络方法
2.3.1 状态故障网络的结构
2.3.2 状态故障网络的值计算
2.4 连锁故障关键故障和关键元件的识别
2.4.1 状态故障网络中关键故障的识别
2.4.2 关键故障风险及系统关键元件的识别
2.5 仿真与算例
2.5.1 IEEE39 节点系统
2.5.2 连锁故障在触发阶段与传播阶段应对措施的区别
2.5.3 实际省级电网系统
2.6 本章小结
第3章 基于状态故障网络的连锁故障风险计算研究
3.1 引言
3.2 状态故障网络中的故障概率计算
3.2.1 线路容量变化与线路故障概率的解析关系
3.2.2 线路故障概率变化对状态故障网络的影响
3.3 基于状态故障网络的连锁故障风险计算
3.3.1 线路容量变化后的故障概率计算
3.3.2 状态故障网络中值刷新与连锁故障风险计算
3.3.3 线路容量变化对连锁故障风险影响的量化
3.4 线路最优临时扩容问题建模
3.5 仿真与算例
3.5.1 IEEE39 节点系统
3.5.2 IEEE118 节点系统
3.6 本章小结
第4章 基于状态搜索的状态故障网络方法与关键隐性故障识别
4.1 引言
4.2 考虑隐性故障的连锁故障仿真
4.2.1 隐性故障建模
4.2.2 考虑隐性故障的连锁故障仿真
4.2.3 采样仿真法的主要不足
4.3 基于状态搜索的状态故障网络方法
4.3.1 基于状态搜索的连锁故障风险计算方法
4.3.2 基于状态搜索的状态故障网络构造方法
4.4 基于状态故障网络识别关键隐性故障
4.4.1 识别状态故障网络中的关键隐性故障
4.4.2 隐性故障概率变化对连锁故障风险影响的量化
4.5 仿真与算例
4.5.1 IEEE14 节点系统算例
4.5.2 IEEE118 节点系统算例
4.6 本章小结
第5章 考虑多场景的复合状态故障网络方法与电网规划优化计算
5.1 引言
5.2 考虑多场景的复合状态故障网络方法
5.2.1 考虑多场景的复合状态故障网络
5.2.2 基于复合状态故障网络的连锁故障风险计算
5.3 基于场景故障严重性的场景采样权重自适应调整
5.3.1 重要性采样方法
5.3.2 场景故障严重性与场景采样权重的自适应调整
5.4 基于复合状态故障网络方法的电网规划优化计算
5.4.1 基于NGSA-II的多目标求解算法
5.4.2 基于复合状态故障网络的多场景多目标优化模型
5.5 仿真与算例
5.5.1 IEEE39 节点系统
5.5.2 场景采样权重对复合状态故障网络计算准确度的影响
5.5.3 IEEE118 节点系统
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
参考文献
作者简历
本文编号：3874371
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