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基于Nk故障的地区电网脆弱性评估

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  • 更新日期:2014-09-04 11:57
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详细介绍

摘要:电力系统 Nk 故障与电网中的脆弱环节有着紧密的联系,脆弱性评估已成为预防连锁故障的热门课题。为了辨识这些脆弱故障路径,在功能组分解的基础上,提出 Nk故障路径搜索方法及其概率模型。 引入效用理论来定义故障严重度函数, 并基于熵值法和层次分析法对各项风险指标加权得到系统 Nk 故障综合风险指标。根据路径风险脆弱性和结构脆弱性函数,进一步提出适用于电网 Nk 故障的脆弱性指标,用以定量分析故障路径以及电网整体的脆弱程度。将该算法应用在河南某一地区电网,指出其中的脆弱线路和节点。仿真分析表明:与单一考虑风险的脆弱度评估方法相比,考虑了结构重要度的风险脆弱性评估的准确度更高,评估结果对电网监控亦更有意义。

  关键词:Nk故障;地区电网;功能组;故障路径;风险指标;脆弱性评估

  0  引言

  大停电事故通常表现为连锁故障,加强对 Nk故障的分析及预防手段对防止大停电的发生具有重要的意义[1-4]。 Nk 故障过程复杂, 涉及元件较多,在事故后期与电力系统中的脆弱环节有着紧密的联系[5-8]。由电网脆弱性的内、外来源引起的系统故障可分为 2大类:一类是显性故障,另一类是隐性故障。当电力系统处于不利状况下,隐性故障的影响就可能随之出现,这是隐性故障最独特和最危险的特性[9]。由于引起电力系统大停电事故的 N-k 故障路径复杂多样,无法对电网所有故障序列进行快速准确的监控,因此如何确定并量化这些脆弱的故障路径成为电力系统动态监测和稳定控制的重要课题。

  脆弱性评估问题作为预防连锁故障的首要问题,主要需要解决连锁故障的建模[10-11]和脆弱性评估方法[12-13]这 2 方面的问题。本文采用基于功能组分解的 Nk故障模型, 该模型可很好地反映电网的隐性故障[14]。针对风险的量化问题,本文引入效用理论来定义故障严重度函数,并基于熵值法和层次分析法对各项风险指标加权综合得到系统综合安全风险指标。最后将风险脆弱性指标和结构脆弱性指标相结合提出适用于电网 Nk 故障的脆弱性指标。

 
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