【摘 要】
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随着电力行业的建设与发展,电力系统的网络结构日益庞大、电网的运行工况更为复杂,城市与城市、区域与区域之间的电网互联早已是盘根错节。在这种发展背景下,电网发生初始故障而造成一系列连锁故障致使发生大规模的电网瘫痪的可能性将大大提升,因此有效保障电网在发生并切除初始故障后,依旧可以安全稳定地运行具有重要的理论意义和实际应用价值。为预防电网发生连锁故障,本文分析了电网发生连锁故障的发展特征,以电网发生并切
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随着电力行业的建设与发展,电力系统的网络结构日益庞大、电网的运行工况更为复杂,城市与城市、区域与区域之间的电网互联早已是盘根错节。在这种发展背景下,电网发生初始故障而造成一系列连锁故障致使发生大规模的电网瘫痪的可能性将大大提升,因此有效保障电网在发生并切除初始故障后,依旧可以安全稳定地运行具有重要的理论意义和实际应用价值。为预防电网发生连锁故障,本文分析了电网发生连锁故障的发展特征,以电网发生并切除初始故障后的情况为基础,重点讨论了电压稳定对预防连锁故障的重要性,研究了电网配置不同类型后备保护时发生连锁故障的判别方法以及从多方面预防电网发生连锁故障的预防策略,主要研究内容如下:基于电网发生初始故障后的特性,本文在考虑电网的电压稳定水平以及运行安全裕度水平对电网预防连锁故障的综合影响下,分别从这两个方面建立了可以表征电网整体电压稳定水平的雅可比矩阵最小特征值指标、表征节点电压稳定水平的L指标以及表征电网当前运行状态对连锁故障的安全裕度水平的电网运行安全裕度指标,并考虑上述指标的联系进行赋权值构建了电网多目标综合指标。本文将电网分为配置电流型后备保护的电网和配置距离型后备保护的电网,根据这两类电网的故障特征给出相应的连锁故障判别式,在此基础上构建以电网对连锁故障的电压稳定水平最高、运行安全裕度水平最高为目标函数,以电网正常运行条件为约束条件的预防连锁故障策略模型,该模型分别采用PSO算法、两种改进PSO算法以及粒子群—差分进化混合算法进行预防策略的最优求解。在IEEE-39节点系统中进行了模拟仿真分析,仿真结果验证了本文提出的粒子群—差分进化混合算法寻优效果最佳以及模型给出的预防策略的合理性和优越性。为了筛选出不同严重程度的初始故障,本文提出了一种能够反映电网受初始故障影响程度的脆弱性关键支路指标,利用该指标筛选出那些发生初始故障会产生严重影响的支路,并将这些支路进行初始故障模拟开断,采用粒子群—差分进化混合算法求解预防连锁故障策略模型得出具有针对性的预防策略,在仿真测试中验证了所给出的预防策略能够在不同初始故障场景下预防连锁故障发生。
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