基于马尔科夫理论输电线路可靠性研究

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1、ReliabilityStudyoftheTransmissionLineBasedontheTheoryofMarkovTANGLinglingB．E．(HunanUniversity)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofSciencelnElectricEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCAOYijiaApril，2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声

2、明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：意诌始日期：劣l弓年∑月力尸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，同意学校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。本人授权湖南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

3、论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“巾)作者签名：导师签名：膨磋次．日期：为B年厂月吖日日期：功’3年歹月≯F日基于马尔科夫理论的输电线路可靠性研究摘要输电线路的可靠程度与电网的可靠运行有着密切的关系。随着电网规模的逐步扩大，电力网络结构也越来越复杂，输电线路运行状态可靠性评估的重要性逐渐被人们所认识。然而，实际中的输电线路具有地域分布广泛，检测参数多，运行环境复杂等特点，导致数据复杂、分析困难。因此，迫切需要建立一个简单而有效的方法来进行输电线路的可靠性评估。本文研究并提出了基于马尔科夫理论的输电线路可靠性的数学模型，

4、在输电线路故障率具备指数分布特性的前提下，基于马尔科夫链，建立了对输电线路可靠性分析的模型。在建立输电线路的状态转移图后，基于线路运行的历史数据样本得到线路的马尔科夫状态转移概率矩阵。在此基础上，利用状态转移概率矩阵和输电线路当前的运行状态，解析获取将来时间里的输电线路运行状态变化的概率以及其可用度，实现对输电线路的可靠性评估。进一步地，由于近年来国内外发生了多起由线路连锁故障引起的大面积停电事故，所以针对连锁故障下的输电线路可靠性研究受到了普遍的关注。论文结合实际线路的故障情况，提出了基于马尔科夫理论的考虑连锁故障的线路模型，该模型能够考虑到线路前后级故障的视在功率的转移关系

5、以及线路硬件失效率等因素。根据线路初始故障概率和各级故障之间的状态转移概率，计算线路连锁故障的发展趋势，得出下一级可能出现的故障集。提出三个线路可靠性指标来评估线路后续故障对线路可靠性的影响，以便工作人员对连锁故障的监视和紧急控制。最后采用电力系统RBTS6节点模型进行仿真分析，讨论了基于马尔科夫理论的线路连锁故障路径。关键词：电力系统；输电线路；马尔科夫理论；可靠性；连锁故障；潮流转移II工程硕士学位论文AbstractThereliabilityoftransmissionlinesiscloselyrelatedtothereliableoperationofpowerg

6、rids．Withthegradualexpansionofthescaleofpowergrid，powernetworkstructureoftransmissionlineismoreandmorecomplex，theimportanceofreliabilityevaluationofoperationstateoftransmissionlinehasbeenperceived．However，inactualtransmissionlinehasawidegeographicaldistribution，detectionofmultipleparameters，

7、complexoperationenvironmentcharacteristics，leadingtocomplexdataanalysisproblemsasadirectresult．Therefore，thereisanurgentneedtoestablishasimpleandeffectivemeansforthereliabilityassessmentoftransmissionlines．Thisstudyproposeamathematicalmodelbasedont