电力系统脆弱断面识别研究

大规模停电事故往往与系统中的脆弱环节有着紧密联系，准确辨识严重影响系统安全运行的关键元件故障和故障集合，并提高对这些薄弱环节的重视程度有着十分重要的意义。 本文定义了电力系统的脆弱断面，并提出基于复杂网络理论和谱图论的脆弱断面识别方法。本文主要工作如下： 1、定义脆弱断面为少数线路组成的断面，这些线路故障后将使系统分列成为2个子系统，并使子系统内部存在很大的不平衡功率。 2、根据实际电网建立由点和边组成的电力系统图论模型，提出基于最小切的脆弱断面识别方法。考虑到这种方法识别出的断面容易包含发电机出口线路，本文进一步将脆弱断面的定义修改为物理联系较弱而潮流输送较大的线路组成的断面。 3、由于电力系统图论模型中线路权重的选取直接影响了识别出的断面的有效性，本文分析讨论了三种不同的电力系统图论建模方法：基于拓扑结构的权重、基于电气距离的权重和基于电气距离和潮流分布的权重建模。提出了基于规范切的脆弱断面识别方法，分析了该方法的时间复杂度，并证明了该方法的快速性。 最后，在IEEE30节点系统和IEEE118节点系统上的试验结果说明了基于最小切和基于规范切的脆弱断面识别方法都能有效识别系统中的脆弱断面。