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脆弱性作为电力系统的固有属性,能在一定程度上反映系统抵御干扰的能力。系统脆弱性越高表示其对扰动更敏感,更易发生故障,而系统的脆弱性主要由系统中最脆弱的部分决定,因而辨识系统的脆弱环节,对其进行保护和监测对于电力系统安全稳定运行很重要。分布式电源(Distributed Generation,DG)作为传统电网的补充,可以减轻电网负担,解决偏远地区用电问题。DG接入电网后,会使电网的结构和运行状态发生变化,从而影响系统脆弱性。为保证系统安全稳定地运行,需对DG接入后系统的脆弱性进行分析,了解DG对系统脆弱性的影响,从而根据系统脆弱性对DG进行合理配置,使系统更加坚固稳定。本文在国家基金项目“基于脆性指标的微电网安全评估及其多目标优化控制方法研究”(51567019)的支持下对电力系统脆弱性进行评估。首先,本文基于现有的脆弱性评估指标,将功率传输效率指标与系统发电机-负荷间的输电能力进行结合,建立电力系统线路结构脆弱性评估指标;然后根据线路故障引起剩余支路的潮流变化,将支路所受潮流冲击分为三类,并计算每一类潮流冲击下支路的剩余潮流裕度,定义线路潮流转移熵指标,同时结合线路自身故障率,建立了系统线路运行脆弱性模型;再通过层次分析法和熵权法对指标的重要程度进行分析,得到线路综合脆弱性评估指标。以IEEE39节点系统作为算例进行脆弱线路辨识,并与其他文献进行对比,结果表明本文脆弱线路辨识指标具有合理性与有效性。对几种典型分布式电源的并网运行方式进行分析,将其分为四种节点类型,并建立相应的并网潮流计算模型,采用牛拉法计算含DG电网的潮流,并分析系统脆弱性,重点分析PQ节点类型DG在不同接入点、不同功率因数、不同接入容量以及不同接入数量下IEEE39节点系统的脆弱性,通过对比发现DG接入某些位置对系统脆弱性有一定的改善作用,并且DG接入容量对系统脆弱性的改善并非线性的,而是存在着极值点。基于DG对系统脆弱性的影响,建立计及系统脆弱性并同时考虑系统有功损耗和静态电压稳定性指标的多目标优化函数,采用量子粒子群算法对DG的配置进行求解。对接入单个以及多个PQ节点的情况进行全网优化配置,并对功率因数恒定以及功率因数变化的PQ节点进行配置;考虑DG的实际安装情况对DG进行区域优化配置,在指定区域配置指定个数DG,求得各种情况下DG的最佳接入点以及最佳接入容量;最后对单目标与多目标优化配置性能进行对比分析,证明多目标优化配置方法的正确与有效性。