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从大停电观点分析输电线路树闪故障及连锁故障

作　者: 陈伟
导　师: 刘怀东
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 大停电 树闪故障 输电走廊 连锁故障 概率不安全指标 动态安全域
分类号: TM711
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


互联电网规模的日益扩大加大了对系统整体安全性的潜在威胁,局部电网某些严重故障的影响有可能波及邻近的区域电网并诱发恶性连锁反应,最终酿成大面积停电事故。详细分析近年来发生的多起典型大停电事故可以发现,大停电多是由偶然事故引发、连锁故障扩大导致的灾难性事故。其中,输电线路树闪故障发生概率较大、具有决定性影响但却容易被忽视,而引发输电线路树闪故障的根本原因是输电走廊植被管理不善。另一方面,连锁故障是大停电的典型过程,所以研究大停电的关键在于搜索连锁故障路径。本文主要做了如下两方面的工作:1)从大停电的观点分析了输电线路树闪故障,在考虑树木自身生长特性及气候因子的影响基础上建立了树高生长模型,提出了一种根据树高生长模型灵活管理输电走廊植被的新方法。2)针对电网的连锁故障,提出了一种基于电力系统概率不安全指标的故障路径优先排序直接搜索法。根据系统的运行条件、元件参数及故障的随机特性,计算各输电线路的概率不安全指标,并根据指标由大到小的顺序对输电线路进行排序形成初始故障元件集,据此搜索连锁故障路径。该方法考虑了各主要随机因素对于连锁故障的影响,搜索出的电网连锁故障模式更符合实际情况。

全文目录


中文摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 绪论  6-12
  1.1 引言  6
  1.2 电力系统的安全性问题  6-8
    1.2.1 现代电力系统的安全性问题  6-7
    1.2.2 影响电力系统安全性问题的因素  7-8
  1.3 电力安全的全局概念与电力灾难  8-9
  1.4 三道防线及其贡献  9-10
  1.5 本文的主要工作  10-12
第二章 电力系统动态安全域与概率不安全指标  12-20
  2.1 电力系统动态安全域  12-15
    2.1.1 电力系统安全性的概念  12
    2.1.2 电力系统的动态安全域  12-15
  2.2 影响系统安全性的随机因素  15
  2.3 电力系统的动态安全性概率指标  15-16
  2.4 动态安全性概率指标的计算  16-19
    2.4.1 计算两重积分的数值方法  16-17
    2.4.2 动态安全性概率  17-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章 典型大停电事故回顾与分析  20-29
  3.1 引言  20
  3.2 世界典型大停电事故回顾  20-22
  3.3 大停电事故发生发展的机理分析  22-28
    3.3.1 现代电力系统的复杂动态行为  22-23
    3.3.2 典型大停电事故的相似特征分析与建议措施  23-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 从大停电观点分析一类输电线路树闪故障  29-38
  4.1 引言  29
  4.2 树闪故障研究进展  29-30
  4.3 输电线路树闪故障分类及分析  30-33
    4.3.1 树闪故障分类  30-32
    4.3.2 树闪故障影响因素分析  32-33
  4.4 输电走廊植被管理  33-37
    4.4.1 树高生长模型  33-35
    4.4.2 回归方程偏回归系数的计算  35-36
    4.4.3 应用树高模型管理输电走廊植被算例分析  36-37
  4.5 本章小结  37-38
第五章 基于概率不安全指标的电力系统连锁故障模型  38-53
  5.1 引言  38
  5.2 连锁故障研究进展与分析  38-43
    5.2.1 模型分析法  39-42
    5.2.2 模式搜索法  42-43
  5.3 初始故障集的形成  43-45
    5.3.1 N-1 情况下系统的概率不安全指标模型  43-45
    5.3.2 故障类型、故障位置及注入功率的随机特性  45
    5.3.3 形成初始故障集  45
  5.4 连锁故障路径搜索  45-47
    5.4.1 搜索的基本原则和思路  45-46
    5.4.2 保护动作特性考虑  46
    5.4.3 搜索过程中潮流状态的考虑  46-47
  5.5 连锁故障的搜索流程  47
  5.6 连锁故障的风险评价指标  47-49
    5.6.1 衡量连锁故障规模的指标  47-48
    5.6.2 计算故障中损失的总负荷数  48-49
    5.6.3 连锁故障的风险评价指标  49
  5.7 算例分析  49-52
    5.7.1 连锁故障路径搜索  49-51
    5.7.2 连锁故障的评价指标  51-52
  5.8 本章小结  52-53
第六章 结论  53-54
参考文献  54-59
发表论文和参加科研情况说明  59-60
附录算例系统参数  60-62
  新英格兰4 机11 节点系统  60-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 网络分析、电力系统分析
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