基于SCADA的电力系统可靠性评估

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1、分类号：TM714密级：公开UDC：621.3学校代码：11065硕士专业学位论文基于SCADA的电力系统可靠性评估田海明指导教师马平学位类别工程硕士专业领域配电网工程答辩日期2017年11月25日摘要在信息物理融合系统(cyberphysicalsystem,CPS)框架下，信息系统与物理系统融合在提高电力系统智能化的同时，也带来了不容忽视的安全问题。本文主要针对二次测量系统—数据采集和监视控制系统(supervisorycontrolanddataacquisition，SCADA)的远程终端单元(remoteterminalunit，RTU)在发生故障时带来的不可

2、观不可控问题，提出一种考虑SCADA作用的电力系统可靠性评估方法，定量分析RTU故障对电力系统可靠性的影响。本文首先介绍了SCADA结构特点，根据SCADA特点，定性分析RTU故障对电力系统可靠性的影响；然后介绍序贯蒙特卡罗和非序贯蒙特卡罗两种抽样方法，再根据RTU故障对系统影响，推理得出RTU故障对节点可观性、线路可观性、节点可控性影响的关系式；最后建立考虑可观性和可控性的评估模型并给出评估流程。本文以IEEE30节点系统作为测试对象，分析RTU故障和线路、发电机故障对整个系统可靠性影响，验证所提方法的准确性。文章最后结合SCADA故障对系统安全性影响，提出提高可靠性

3、两种方法，以增强CPS系统可靠性。关键词可靠性评估；蒙特卡罗抽样；负荷中断；可观性；可控性AbstractWiththeintegrationofphysicalandinformationsystem,theautomationofpowersystemandsocialbenefitswereimproved,butthesecurityriskforsmartgridwasalsobroughtatthesametime.SupervisoryControlandDataAcquisition(SCADA)wasasecondarymeasurementsyste

4、m.RemoteTerminalUnit(RTU)inSCADAwasadevicefordatameasurement,outputandrecord.Inthispaper.TheeffectofSCADAfaultwasquantified.Detailcontentswereasfollows.ThestructureandcharateristicsofSCADAwereintroduced.Accrodingtothecharateristics,theinfluenceofRTUfaultwasanalyzedforpowersystemreliabili

5、ty.Thentheprincipleofthenon-sequentialMonteCarloandSequentialMonteCarlosamplingmethodwereanalyzed.TheobservableanalysisandthecontrollableanalysisforthegridwerededucedaccordingtotheRTUfaultandnetworktopology.Finally,theevaluationprocessforpowersystemincorporatingSCADAwereanalyzed.Theevalu

6、ationprocessforpowersystemwereappliedtoIEEE30-bussystem.AndtheresultshowedtheproposedmethodcouldquantifytheimpactofRTUfaultforpowersystemreliability.CombinedwiththeinfluenceofSCADAfaultonthesystem,themethodofimprovingreliabilitywereproposedtoenhancetheCPSsystem.Keywords:powersystemreliab

7、ility;MonteCarlosimulation;loadshedding;observableanalysis;controllableanalysis目录第一章引言.........................................................................................................11.1研究背景及意义......................................................................