电力系统类论文范本,与基于虚拟线路容量的电网脆弱性评估相关发表论文

本论文是一篇电力系统类发表论文,关于基于虚拟线路容量的电网脆弱性评估相关开题报告范文。免费优秀的关于电力系统及支路及电力系统自动化方面论文范文资料,适合电力系统论文写作的大学硕士及本科毕业论文开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

摘 要：对于电网脆弱性的评估问题,在建立电网等效网流模型的基础上,根据定义的虚拟线路容量对电网络进行等效变换,并在此基础上提出评估电网结构脆弱性的相应指标,仿真结果证明了指标的有效性及正确性

关 键 词：脆弱性评估；电网脆弱性；网流；电网结构；虚拟容量

中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1009-8631（2011）07-0032-02

引言

随着社会经济的不断发展电力系统的规模也越来越大,相应的运行控制手段也日趋复杂,电力系统的安全运行需要防患于未然,各类保护、安全自动装置的配置是一种事后的稳定维持控制手段,而脆弱性评估则属于事前的主动检测,能够很好地协调系统的运行方式及规划发展,具有极强的理论及现实指导意义.

电力系统的脆弱性可以抽象为电网对外界攻击的敏感性.目前对电力系统的脆弱性评估主要是基于微分方程理论、能量函数及复杂网络理论来进行分析.微分方程理论是通过建立系统元件的详细数学模型,以时域仿真的形式对系统进行动态分析[1,2].能量函数法则是通过构建支路能量函数模型计算各支路当前输送值偏离初始值的距离,以此确定系统的脆弱区[3],这两种基于一定运行方式的分析方法对故障模拟,寻找系统脆弱环节起到了很好的作用.基于复杂网络理论如小世界理论的电网脆弱性研究揭示了某些电网结构上所具有的小世界特质[4-7],但目前还未能结合电源和负荷的分布及线路容量来考虑电网的结构,因此具有一定的局限性.事实上,电网的拓扑结构是电网所具有的内在、本质的特性,强壮、合理的电网拓扑才是电力系统安全运行的首要因素,其次才是运行方式的影响.因此,通过系统地量度电力系统中各元件的重要性,从而给出电网结构上的脆弱性评估指标,从电网自身的拓扑结构分析寻找电网本身所固有的脆弱性对建设坚强电网将具有重要指导意义.

本文通过建立电网的随机网流模型,在定义电网线路虚拟容量的基础上考虑电网设备的随机故障并提出相应的脆弱性评估指标将各元件在电网中的重要程度进行量化,从而为输电系统规划、运行方式的制定及采取相应的应对措施提供相应的参考及指导.

1电网等效网流模型

电网是一个时空跨度巨大的时变网络,各类随机因素都可影响其性能,因此,电网首先在性质上可以认为是一个随机网络,可以通过研究各类随机因素对电网的影响寻找其薄弱环节.

电力都是起于发电机而终于负荷,因此任何电力系统都可以图1表示.其中c（gi）、c（li）、c（ei）、c（egi）、c（eli）、c（ngi）分别表示发电机Gi、负荷Li及相关线路的容量,p（gi）、p（li）、p（egi）、p（eli）分别表示各类随机因素下发电机Gi、负荷Li及相关线路的失效概率并设其相互独立.

图1为

电力系统类论文范本

电网中原有的具有一定容量限制的顶点如电源点Gi、负荷点Li都可通过顶点分解,将其用两个理想顶点及两点间的一条具有顶点容量的线路等效代替.顶点分解如图3所示.在此等效情况下由于发电机实际出力或负荷量或容量只与其自身相关,因此各新添加支路失效概率可取为0,虚拟理想顶点S、T至发电机Gi或负荷顶点Li的支路容量应等于发电机或负荷顶点的相应容量,即有

c′（gi）等于c（gi）（1）

p′（gi）等于0（2）

除去与电源及负荷等此类源汇顶点相连的支路外,系统其余支路容量仍然等于原支路容量.

c′（egi）等于c（egi）（3）

对于原网络中发电机与电力系统相连接支路,当发电机失效概率与线路失效概率相互独立时,考虑到若发电机顶点失效,则相应支路也会失效,因此可得其失效概率为[8]：

p′（egi）等于1-[1-p（gi）]×[1-p（egi）]（4）

对于电网内其余支路也可依连接情况按照式（1）-（4）作同样等效变换,此时代表电网内各节点的顶点都变为网络图中的理想顶点,具有无限大的容量及0失效概率.

由图论可知,网络中的网流在任何一个中间顶点都必须满足守恒条件f+（ν）等于f-（ν）,同时任何一条支路还都必须满足支路容量约束,图1电网化为图2等效网流模型后原电网中所有节点都已变为等效网络中的中间顶点,因此当网络中的容量代表电力系统功率或电流时,图2中各个中间顶点都能够满足电路中的功率及电流平衡条件,即满足基尔霍夫第一定律[9,10].

此外,对于网络中的非电源及非负荷支路,由于随运行方式不同其中潮流方向也可能不同,因此在化为图2所示等效有向网流模型时可将其用两条方向相反、容量相同的有向支路代替[11],从而得到等效有向网流模型.

2脆弱性评估指标

图2所得电网等效网流模型只具有各支路的线路容量及线路失效概率,顶点都已化为理想顶点,具有绝对的可靠性.对于图2对应的网络G（V,E）,其中V、E分别为网络G的顶点集及支路集,E中元素的容量c（ei）及失效概率p（ei）分别表示图2等效系统中线路i的容量和失效概率.

定义：令cp（ei）等于c（ei）[1-p（ei）],称cp（ei）为等效系统的虚拟线路容量.

由于虚拟线路容量cp（ei）的定义中包含线路实际容量及失效概率两个因素,因此可以认为它是对二者的综合反映[12].

设经过虚拟线路容量转换后的网络为Gp（V,Ep）,则Gp为一赋权有向网络,考虑到电网的主要职能为传输电力,而电源点又是系统电力的唯一来源,因此设tij为Gp中源集顶点Vi到系统中任意顶点Vi的端容量,tij（ei）为支路ei停运后,顶点Vi到Vj的端容量.对于给定的两个顶点Vi、Vj,若tij（ei）>tij（ej）则说明在支路ei、ej分别停运的情况下,ei支路停运的网络还能够相对更好地履行其传输电力的职能,即ei支路对顶点对Vi、Vj之间传输能力的影响较小,因此tij（ei）可以作为度量ei支路对顶点对Vi、Vj之间传输能力的一个指标,tij（ei）/tij可以作为度量ei支路对顶点对Vi、Vj之间传输能力的另一个指标.因为网络中存在着多个顶点对,因此可取tij（ei）或tij(ei）/tij的函数为ei支路对整个网络的脆弱性影响评估指标.

定义：令T（ei）等于φ[tij（ei）]ω（Vi,Vj）,TR（ei）等于φ[tij（ei）/tij]ω（Vi,Vj）称T（ei）为ei支路的支路最大流灵敏度,TR（ei）为ei支路的支路相对最大流灵敏度.

设fij（ei）为Gp中顶点对Vi、Vj之间流量为端容量tij方式下流过ei支路流量的最小值,其中顶点Vi为系统源点,如果在Gp中,有fij（ei）>fij（ej）则说明ei支路对顶点对Vi、Vj之间流量的贡献大于ej支路,即ei支路对tij的影响大于ej支路,因此,fij（ei）、fij（ei）/tij都可以作为度量ei支路对顶点对Vi、Vj之间传输能力的指标[12].

定义：令λ（ej）等于φ[fij（ei）]ω（Vi,Vj）,λR（ei）等于φ[fij（ei）/tij]ω（Vi,Vj）称λ（ei）为ei支路的支路影响度,λR（ei）为ei支路的相对支路影响度.

上述T（ei）、TR（ei）、λ（ei）、λR（ei）即为ei支路对网络Gp中所有顶点对影响的度量值和相对度量值,这四个指标反映了最大流状态

1 2 下一页

电力系统类论文范本,与基于虚拟线路容量的电网脆弱性评估相关发表论文参考文献资料：

产业经济学论文

经济核心期刊发表

经济类本科生论文

政治经济论文

自考经济学论文

西方经济学硕士

技术经济及管理论文

市场经济诚信论文

国际经济贸易专业论文

技术经济论文