电力系统连锁故障评估综述

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1、第33卷第6期四川I电力技术V0J．33。No．62010年12月SichuanElectricPowerTechnologyDec．-2010电力系统连锁故障评估综述张建，刘鑫，蒲春林(泸州电业局，四川泸州646000)摘要：比较全面地对系统连锁故障发生、演化机理以及预防措施进行了综述。首先阐述了连锁故障发生原因和产生机理；其次从系统宏观和微观物理特性的角度将故障模型分为基于复杂网络理论和基于电力系统理论两大类。对连锁故障模型进行详细分析，给出了不同模型的实现方式以及存在的缺陷，并进一步指出了由于电网所具有的存在复杂性和演

2、化复杂性，使得准确对连锁故障的演化机理进行研究存在较大困难。最后提出了预防及缓解大停电事件的有效方法和途径。关键词：电力系统；连锁故障；复杂网络；演化机理Abstract：Theoccurrencecauses，evolutionmechanismandpreventivemeasuresofcascadingfailuresinapowersystemarereviewedindetail．Firstly，theocctnTencecausesandgenerationmechanismofcascadingfailure

3、sareintroduced．Theninviewofthemacro—andHlicro—physicalpropertiesofthepowersystem，thefailuremodelsaredividedintotwocategorieswhicharebasedoncomplexnetworktheoryandpowersystemtheoryrespectively．Eachfailuremodelisanalyzedindetail，andtheimplementationstylesandtheexisti

4、nglimitationsarepresented．Furthermore，duetotheexistencecomplexityande·volutioncomplexityofthepowersystem，thegreatdificultiesindeedexisttoassesstheevolutionmechanismofcascadingfail-uresaccurately．Finally，theeffectivemeasurestopreventandmitigatemajorblackoutsarepropo

5、sed．Keywords：powersystem；cascadingfailures；complexnetwork；evolutionmechanism中图分类号：TM732文献标志码：A文章编号：1003—6954(2010)06—0036—04安全，保证可靠供电就必须对系统连锁故障的产生、0前言形成及演化机理进行研究分析，以便找到更有效的预防性措施。随着电力系统的日益扩大，系统内元件间联系也日趋复杂，如何保证系统安全稳定运行是关键。近年l电力系统连锁故障的特点来，因自然灾害和突发事件引起的电力系统事故时有发生，其直接后果

6、导致系统发生灾难性事故，进而引1．1连锁故障发生原因发大面积停电。1996年7、8月份美国西部接连电力系统遭受一定程度的扰动时，可能导致系统发生两次大停电事故；2003年下半年在北美和加拿发生连锁故障。从电力系统事故发生的原因看，主要大、英国伦敦、瑞典和丹麦、意大利都先后发生了大面包括外部因素和内部因素两种J，具体如下。积停电事故；2008年1月中国南方的冰雪大灾难造1)自然因素。如冰雪、地震、高温、海啸、暴雨成的大面积停电事件，都给社会甚至是国家安全带来等。其中最典型的例子是2008年年初中国南方发生了严重的影响。的冰雪灾

7、，以及2008年5月12日中国四川汶川发生大量研究表明，电力系统大面积停电事件是由多里氏8．0级特大地震，均导致了大规模的停电事件。重故障，特别是连锁故障引起的。连锁故障是一这些扰动发生概率较低，但危害极其严重。统计表明种发生概率较低但后果非常严重的事故，定义为系统约20％的故障由自然因素引起。内某一元件(可能是输电线路或电力设备)发生故障2)电力设备故障因素。设备自身老化、失修导后，引起相邻线路过负荷或保护动作连锁跳闸，如此致其电气性能和机械性能出现故障和失效。传递扩散，最终导致大面积停电甚至整个电网的停3)人为因素。包括

8、人为误操作导致设备误动或运。因此，在建设坚强智能电网的今天，强化电网拒动、设备生产及维护不当等。·6．第33卷第6期四JIl电力技术Vol33，No．62010年l2月SichvanElectricPowerTechnologyI)ec．，20104)电力供需不平衡的电力危机因素。负荷和发