复杂电网拓扑参数分析及连锁故障预防控制研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文复杂电网拓扑参数分析及连锁故障预防控制研究作者姓名：王馨漪指导教师：冯健教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：电力系统及其自动化论文提交日期：学位授予日期：评阅人：2014年6月2014年7月孙秋野、张宏宇论文答辩日期：答辩委员蝴：东北大学2014年6月王占山万方数据AThesisinPowerSystemandAutomationResearchonTopologyParametersAnalysisandCascadingFailurePreventionControlforComplexPowe

2、rNetworkByWangXinyiSupervisor：ProfessorFengJianNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：壬罄、嘶日期：pI址反碜学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权

3、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年一学位论文作者签名：土罄嗡签字日期：wl仁舌、I>聊签名：站虻签字日期：矽l驶‘、L≥万方数据东北大学硕士学位论文摘要复杂电网拓扑参数分析及连锁故障预防控制的研究摘要随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的持续增长，人们对安全可靠的电力依赖越来越强。然而，由于受到电力系统自身的原因限制以及外部干扰条件的影响，电力系统时常发生事故，而且很大的一部分大停电事故的

4、发生是由连锁跳闸事故发展而来的，此类连锁故障往往是由单一元件故障或线路过负荷引起的，元件相继退出运行造成大面积停电甚至整个电网的崩溃，在这种大停电事故发展的初期，如果电力操作人员控制得当，是完全可以避免的。由于电网本身的拓扑结构有着其特定的、内在的特性，这种特定的拓扑结构对电网的性能会产生深刻的影响。因此，本文从电网的自身拓扑结构角度出发，分析复杂网络拓扑结构参数，将不同复杂网络连锁故障模型的拓扑参数进行比较，给出在进行预防连锁故障的切机、切负荷控制时需要考虑的复杂网络拓扑参数，为连锁故障的预防控制奠定基础。文中在判断出系统中发生潮流转移引起的过负荷情况下，通过对复杂网

5、络拓扑参数的改进以及分析节点与支路电流的关系，给出切机、切负荷最优控制节点的选择方法，然后给出合适的切机、切负荷控制量的计算及选取方法来进行切机、切负荷操作。通过对IEEE30节点的系统进行仿真验证，了解到通过一轮的切机、切负荷控制有时无法使过载线路电流恢复到安全范围内，需要采取多步的切机、切负荷控制。文中将分布式模型预测控制优化算法应用于连锁故障的预防控制中，通过动态矩阵控制算法对已选取的每个节点的切机、切负荷控制量进行最优求解，并将最优的控制量作为实际的切机、切负荷控制量，通过实时滚动优化，达到抑制连锁故障蔓延的目的。最后，文中继续对IEEE30节点的系统进行仿真验

6、证，与没有进行优化的控制方法相比，电流的扰动程度有所降低，且验证了该切机、切负荷优化控制可以以相对较小的代价使过载支路的电流进入安全运行范围内。关键词：复杂网络；拓扑参数；连锁故障；切机切负荷；模型预测控制一II～万方数据searchonTopoloParametersAnalysisandCascadingFailurePreventionControlforComplexPowerNetworkAbstractWiththeexpansionofthescaleofpowersystemandthecontinuinggrowthofpowerload，people

7、growingdependonsafeandreliableelectricity．Becauseofthelimitofpowersystemitselfandtheinfluenceofexternaldisturbanceconditions，accidentsoccurfrequentlyinelectricpowersystem．Andlargepartsoftheblackoutaccidentsaredevelopedbycascadingfailure．Acascadingfailureisoftencausedbyasi