基于信息熵的电力系统潮流均衡度分析及应用

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1、分类号学号M201271147学校代码10487密级硕士学位论文基于信息熵的电力系统潮流均衡度分析及应用学位申请人：靳冰洁学科专业：电气工程指导教师：张步涵教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisandApplicationofPowerFlowBalancingBasedonInformationEntropyCandidate

2、:JinBingjieMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.ZhangBuhanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

3、本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士

4、学位论文摘要新能源及负荷的波动将引起系统潮流的变化，而系统潮流变化的特征直接影响着系统运行的安全性。潮流均衡度作为衡量系统潮流变化的一项重要特征，为基于潮流分析的电网安全运行研究提供了一个新的切入点。为此，本文基于信息熵理论进行了电力系统潮流均衡度分析及其相关应用研究。通过对系统潮流特征的分析，建立描述系统在注入功率波动时潮流转移均衡度的指标，进而研究系统安全运行裕度的评价方法及优化方法。本文重点从以下两个角度出发展开相关研究：其一，评估系统节点对扰动功率的承受能力，辨识含功率扰动因素环境下电力系统运行中的关键节

5、点；其二，研究系统潮流转移特性和系统安全负荷裕度之间的关系，探索通过优化系统潮流均衡度来提高电网整体安全运行水平的方法。为了评估节点对扰动功率的承受能力，辨识含功率扰动因素环境下电力系统运行中的关键节点，本文提出了基于区间信息熵的节点扰动功率转移均衡度分析方法。通过将信息熵理论与电力系统实际运行特点相结合，提出了改进区间信息熵，并且将其与灵敏度分析方法相结合，建立了节点扰动功率转移均衡度评价指标。该指标能够有效地体现节点注入功率波动量在系统各支路上转移分布的均衡程度，为大规模电力系统节点抗扰能力评估提供依据。通过

6、该方法能够辨识系统中抗扰能力较强或较弱的关键节点，为电网负荷侧管理、并网风电的出力控制以及现代电网的互动应用提供参考。为了揭示系统潮流转移特性和系统安全负荷裕度之间的联系，本文将潮流均衡度分析做进一步推广，研究了负荷变化引起系统潮流转移的特性，提出了基于实数信息熵的系统潮流转移均衡度分析方法。首先分析了系统支路潮流转移特性，基于此，结合实数信息熵理论构建系统潮流转移均衡度指标，并将该指标应用于负荷变化环境下系统安全水平的评估，为进一步通过调整系统运行方式而提高系统的安全负荷裕度奠定了基础。在系统潮流转移均衡度分析

7、的基础上进一步研究电力系统最优潮流均衡度的计算方法，建立以系统潮流转移熵最大化为目标函数的最优潮流均衡度模型，并通过粒子群算法求解该模型得到电力系统最优运行方式。本文通过潮流均衡度分析来研究电力系统稳态运行中的安全性问题，旨在通过建立合理的均衡度指标，为快速辨识电力系统运行中的关键节点，评估及优化系统安全I华中科技大学硕士学位论文运行水平提供新的思路和方法。本文所提基于信息熵的潮流均衡度分析方法计算效率高，为本文研究成果走向实际应用提供了有力支撑。期待本文研究成果能够为提高我国现代电力系统安全运行水平提供理论与应

8、用参考。关键词：信息熵；潮流分析；均衡度；安全裕度；优化潮流II华中科技大学硕士学位论文AbstractNewenergyandloadfluctuationcausesthechangeofpowerflows,andthecharacteristicsofpowerflowchangehavedirectimpactonpowergridsecurity.Powerf