電網(wǎng)隱性故障傳播模型關(guān)鍵線路識(shí)別方法

　　近年來(lái)大停電事故在全世界范圍內(nèi)頻繁發(fā)生，從歷次大停電事故看來(lái)，其主要原因在于輸電線路和變電設(shè)備發(fā)生故障。電網(wǎng)運(yùn)行中一旦輸電線路發(fā)生故障，可能引起較大的電網(wǎng)潮流波動(dòng)，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)連鎖故障。因此有效辨識(shí)電網(wǎng)關(guān)鍵線路，優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對(duì)提升電網(wǎng)可靠性、預(yù)防大停電事故具有重大意義。

　　目前關(guān)鍵線路辨識(shí)的主要方法有：基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的方法和基于電網(wǎng)電氣性能的分析方法。基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的方法主要從復(fù)雜系統(tǒng)視角建立系統(tǒng)拓?fù)淠Ｐ蛠?lái)研究電網(wǎng)的脆弱環(huán)節(jié)，對(duì)電力系統(tǒng)自身電氣特征以及運(yùn)行中約束條件的考慮有待加強(qiáng)；基于電網(wǎng)電氣性能的分析方法則考慮電網(wǎng)自身的電氣狀態(tài)以及引發(fā)電網(wǎng)連鎖故障的相關(guān)因素，主要通過(guò)定義風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)建立關(guān)鍵線路評(píng)估模型來(lái)研究電網(wǎng)的脆弱環(huán)節(jié)，更加貼近實(shí)際描述的電網(wǎng)自身運(yùn)行狀態(tài)以及電網(wǎng)事故發(fā)展過(guò)程，但是動(dòng)態(tài)計(jì)算卻很復(fù)雜。

　　辨識(shí)電網(wǎng)關(guān)鍵線路不僅需要考慮電網(wǎng)拓?fù)涮匦?，還需要考慮線路在故障傳播中的作用，才能有效地通過(guò)對(duì)關(guān)鍵線路的管理和控制，起到預(yù)防大停電的風(fēng)險(xiǎn)。因此識(shí)別關(guān)鍵線路需要建立既能描述電網(wǎng)物理性能，同時(shí)又不增加模型計(jì)算復(fù)雜性的電網(wǎng)連鎖故障模型。

　　元胞自動(dòng)機(jī)算法（Cellular Automata， CA）是處理復(fù)雜電力系統(tǒng)的一種有效的方法。利用CA算法，用元胞表述電網(wǎng)基本單元，用元胞狀態(tài)表述當(dāng)前時(shí)刻電網(wǎng)基本單元的狀態(tài)，用元胞空間表述電網(wǎng)整體狀態(tài)以及用元胞規(guī)則表述電網(wǎng)故障的傳播規(guī)則，來(lái)簡(jiǎn)單有效地體現(xiàn)電網(wǎng)故障線路間故障傳播情況。同時(shí)隱性故障是造成電網(wǎng)連鎖故障的一個(gè)重要因素，所以本文考慮電網(wǎng)隱性故障，利用CA描述電網(wǎng)拓?fù)?、線路連接負(fù)荷量等電氣特性，并優(yōu)化電網(wǎng)故障傳播規(guī)則，建立了電網(wǎng)隱性故障CA傳播模型，進(jìn)而辨識(shí)出電網(wǎng)關(guān)鍵線路，并利用IEEE39節(jié)點(diǎn)算例驗(yàn)證了模型的有效性。