基于连锁故障概率的电网脆弱性研究

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1、学校代号：学号：密级：10532S11092033公开湖南大学硕士学位论文基于连锁故障概率的电网脆弱性研究昱垣丝名拯驱塑!鍪J灿基副塾援埴羞望僮；电氢量信!鱼工程堂院迨窒握窒旦塑12Q!垒生垒旦2墨目迨窒筌整旦塑；2Q!垒生三旦!墨目筌筮委基金圭廑；奎丛然麴援TheresearchonpowergridvulnerabilitybasedonprobabilityofcascadingfailurebyLIUWrencarlB．E．(ChangshaUniversityofScience&Technology)201Athesissub

2、mittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLICanbingApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：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

3、的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己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：占／磁日期≯仍矽年t月九矿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“寸’)日期

4、：加，汐年』月2莎日日期：20，驴年<月2髫日基于连锁故障概率的电网脆弱性研究摘要世界范围内频繁发生的大停电事故，引起能源、交通、通信和金融等多个重要领域的连锁反应，造成严重的经济损失甚至造成人员伤亡。电网脆弱性评估是电网安全性评估的扩展，从全局脆弱性的角度评估电网的安全性，并以电网脆弱性评估为基础进行构建电力战略防御体系。因此，全面而科学的分析电网的脆弱性以及脆弱环节进而预防连锁故障的发生是一项具有重大意义的课题。针对该问题，本文开展了如下研究工作：本文首先在运用复杂网络理论对电网拓扑建模的基础上，提出了基于PageRank算法的电网

5、节点重要度评估方法。借鉴互联网网页评价方法，建立了节点重要度评估指标。根据电网的特性，提出了综合考虑电网结构、节点负荷重要性和节点负荷容量的改进PageRank算法。以IEEE118节点系统仿真验证了该算法的合理性和有效性。然后，在分析连锁故障发生机理的基础上，提出了基于概率推理的连锁故障概率分析方法。根据连锁故障发展过程，建立了连锁故障的贝叶斯网络模型；并结合电气元件故障率模型和连锁故障模拟发展模式，对连锁故障的发生进行概率推理，得到了连锁故障发生的可能性。最后，考虑脆弱环节触发连锁故障发生的概率，提出了基于连锁故障概率的电网脆弱性评

6、估方法，并模拟连锁故障发展模式评估电网脆弱性。以IEEE39节点系统为例进行仿真分析，验证所提方法的合理性和有效性。本文围绕电网由于初始故障引起其发生连锁故障后的电网脆弱性展开研究，研究基于PageRank算法的电网节点重要度评估方法和电网发生连锁故障的可能性，以及电网脆弱性。研究工作表明了电网的重要环节故障后对电网脆弱性的影响程度，加强重要环节和降低连锁故障概率是改善电网脆弱性的两个重要方面，且能够为预防大停电事故和减少社会经济损失提供一定的参考。关键词：脆弱性评估；复杂网络；PageRank算法；连锁故障；贝叶斯网络Ⅱ硕士学位论文A

7、bstractLarge．scaleblackoutwhichmaycauseachainreactioninmanyimportantfieldssuchasenergy，transportation，communicationandfinancebecomesincreasinglyfrequentintheword。leadingtoseriouseconomiclossandcasualties．Asthebasisoftheconstructionofthepowerdefensesystem，powergridvulnera

8、bilityassessmentisanextensionofthepowergridsafetyassessmentandanalyzestheoverallvulnerabilitiesofnetwor