基于节点脆弱性的电力系统抗毁性分析

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1、第37卷第1期四川电力技术Vo1．37。No．12014年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2014基于节点脆弱性的电力系统抗毁性分析李艳卿，李华强，李迁，黄昭蒙(四川大学电气信息学院，智能电网四川省重点实验室，四川成都610065)摘要：大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃，而其中极少数带有重负荷的节点往往起到助推作用，因此寻找这些关键节点，分析该部分节点失效情况下的电力系统的抗毁性，具有重要的研究价值。基于静态能量函数，建立相关的脆弱性评估指标模型，对电力系统

2、的节点脆弱性进行评估，从而确定电力系统的脆弱环节。在此基础上，对电力网络拓扑模型进行蓄意攻击和随机攻击，分析比较电力系统在这两种攻击下的网络抗毁度指标，结合系统能量和网络图论分析研究电力系统的抗毁性。通过对某地区电网的实际仿真，验证了该方法的合理性与有效性。关键词：电力系统抗毁性；静态能量函数；节点脆弱性；网络抗毁度Abstract：Theblackoutsusuallystartfromtheindividualcomponentfailureandeventuallyleadtosystemcrash，andave

3、ryfewnodeswithheavyload0layapromotingroleinthetendency，therefore，itisveryimportanttofindoutthesekeynodesandanalyzethesysteminvulnerabilityundertheconditionsofnodefailures．Therelevantvulnerabilityevaluationindexmodelisestablishedbasedonthestoicenergyfunction，andt

4、henodevulnerabilityofpowersystemisevaluatedSOastoconfirmthefragilelinkofpowersystem．。Onthisbasis，theintentionalattacksandrandomattackstOthetopologymodelofpowergridarecarriedout，andthenthenetworkinvulnerabilityindexduringthetwotypesofattacksisanalyzedandcompared．

5、Finally，theinvulnerabilityofpowersystemisanalyzedandstudiedcombiningsystemenergywithnetworkgraphtheory．Therationalityandeffectivenessoftheproposedmethodareverifiedbythesimulationoftheactualregionalpowerd．Keywords：invulnerabilityofpowersystem；staticenergyfunction

6、；nodevulnerability；networkinvulnerability中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1003—6954(2014)01—0026—03文献[5]提出了以节点电气介数指标来衡量元件的0引言脆弱程度。文献[6]应用复杂网络理论，借鉴有权网络的抗毁性评估方法，构建了中压配电网网络结在电网规模迅速扩大、结构变得愈加复杂的情构抗毁性评估模型。文献[7]提出了一种基于最短况下，电网不可预知因素更多，不确定性更大，甚至路径数的网络抗毁评价方法，通过对计算节点之间会发生大面积、连锁性的大停电

7、事故¨I2J，而确保电的最短路径数，将待评价网络与全连通网络进行网力系统的安全稳定运行也更加重要和困难。因此，络抗毁性评价。电力系统抗毁性分析的提出不仅有着很好的理论研但是，在电力系统的抗毁性评估中，考虑电力系究意义，更具有潜在的应用价值。统自身特性，结合其运行状态进行抗毁性分析也是网络抗毁性是从网络连通性的角度来描述网络不可或缺的一方面。文献[8]在网络动态性基础拓扑结构安全性的一个静态指标。一个网络的抗毁上，研究级联失效条件下复杂网络的抗毁性能，认性是指至少破坏网络中多少个节点或边才能中断节为网络的动态特性对网络抗

8、毁性影响很大。文献点间的联系，即是衡量破坏一个网络的困难程[9]在脆弱性评估的基础上，考虑实际电网中负荷度J。目前网络抗毁性的定量分析大部分通过不的大小和发电机的出力，提出系统最大供电区域指同方法计算网络拓扑结构中的节点的重要度，从而标，利用该指标分析了电力系统在连锁故障下的抗得到网络的抗毁度。文献[4]介绍了网络连通度和毁性。虚