基于事故链的电网脆弱性评估与稳定控制

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1、华中科技大学博士学位论文基于事故链的电网脆弱性评估与稳定控制姓名：王安斯申请学位级别：博士专业：电力系统及其自动化指导教师：刘沛；罗毅2010-05-28 华中科技大学博士学位论文（3）从脆弱性和连锁故障角度出发，事故链之间具有可比性，表现在事故链触发的概率和后果，因此引入风险理论对事故链的风险重要度进行研究，将事故链的风险分解为事故链中间环节触发概率和后果的加权值，并以中间环节为单位综合考虑了连锁故障中设备、人因等影响因素。然后，依据事故链的风险重要度，总结了可靠性领域中重要度方法的优劣，研究适用于电力系统的脆弱性评估方法。基于事故链风险重要度的电网脆弱性评估方法计算简单

2、，几乎不受到网络规模的影响，可以对输电线路和输电断面的脆弱性进行排序，通过仿真验证了方法的有效性，并给出了电网脆弱性与稳定性和大停电的关系。（4）基于电网脆弱性评估的结论，针对连锁故障的慢动态和快动态两个阶段，分别研究了连锁故障的预防控制和紧急控制原理以及控制的协调执行方案。连锁故障慢动态阶段，通过预防脆弱线路的过载、失稳和强制故障来避免连锁故障的逐步蔓延，并着重研究了电网存在突出脆弱线路的条件下基于暂态支路势能的脆弱线路稳定控制，通过仿真计算验证了基于脆弱环节的连锁故障预防控制的有效性。连锁故障快动态阶段，消除脆弱断面分区内的不平衡功率是稳定控制的首要问题，首先考虑到发电

3、机保护动作的随机性以及紧急控制对系统的二次扰动问题，引入模糊推理和风险分析，研究了功率平衡紧急控制实时启动方法；然后基于粒子群优化算法研究了当启动条件满足时脆弱分区内部的紧急控制策略，以快速计算控制地点及相应的控制量。通过仿真计算验证了该紧急控制原理的有效性和应用前景。关键词：电网，连锁故障，脆弱性，事故链,人因量化，风险重要度，预防控制，功率平衡紧急控制II 华中科技大学博士学位论文AbstractWiththedevelopmentoftheeconomyandthestressesfromresourcesandentironment,themodernpowergr

4、idischaracterizedaseltrahighvoltage,long-distancetransmission,largecapacitygeneratorsandcross-regionalinterconnections.Therefore,theresearchesontheevolvement,vulnerabilityandpreventivemeasuresofblackoutshavebeenreceivedmuchattention.Manyworkshavebeendoneandsomecascadingoutagemodelshavebeen

5、proposed,suchashigh-levelprobabilisticmodel,complexnetworkmodelandstate-steadymodel.Onthebasisofthemodels,thevulnerabilityhasbeenanalyzed,however,theanalyticalresultswereimprecisetothepracticalsystembecausesomemodelswereignoredthepowerflowandstabilityofsystemandtheuncertaintiesintheoperati

6、onalconditions.And,intheexistingworks,preventivemeasureswerepresentedtopartialpredictionandcontrol,whiletheresearchesofthecontrolmethodsagainstthecascadingfailureswereveryfew.Additionally,theapplicationofvulnerabilityassessmentresultsincascadingfailurecontrolshasnotbeensolvedsofar.Inthispa

7、per,thevulnerabilityassessmentbasedonthefaultchainmodelandthecontrolmethodsagainstcascadingfailuresarestudied.Themainworksareasfollows:Themodelofcascadingfailuresisthefoundationofvulnerabilityassessmentandcontrol.Accordingtothetypicalmodeofcascadingfailures,i.