考慮攻擊風(fēng)險(xiǎn)的電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)是保障國民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。現(xiàn)代電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為由物理電力系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜耦合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這使得電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)組成更加復(fù)雜、電網(wǎng)元件更容易遭受攻擊。電網(wǎng)不僅需要保證在常規(guī)環(huán)境中能可靠運(yùn)行，在面對惡意攻擊時(shí)也要具有維持正常運(yùn)行而不至于大面積崩潰的能力。目前由人為破壞導(dǎo)致的大停電風(fēng)險(xiǎn)正在吸引著越來越多的關(guān)注。
　　傳統(tǒng)電網(wǎng)脆弱性研究主要關(guān)注元件個(gè)體動(dòng)態(tài)特征，針對電網(wǎng)自身因素和自然災(zāi)害引發(fā)的脆

2、弱性進(jìn)行評估。本文對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)脆弱性觀念加以發(fā)展，考慮電網(wǎng)遭受攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，對可能引發(fā)級聯(lián)故障大停電事故的電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的識(shí)別方法展開研究，所做主要工作介紹如下。
　　本文對現(xiàn)有電網(wǎng)脆弱性研究進(jìn)行總結(jié)，得到基于元件脆弱性指標(biāo)的靜態(tài) N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別策略；在靜態(tài) N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別策略基礎(chǔ)上考慮元件交互作用及元件移除對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響，提出動(dòng)態(tài)N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別策略，其中“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”指的是薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別過程的特點(diǎn)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了動(dòng)

3、態(tài) N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別策略的有效性。
　　考慮電網(wǎng) N-k薄弱環(huán)節(jié)的多樣性和復(fù)雜性，本文提出基于空間縮減遍歷算法的同類/多類元件N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別算法?？臻g縮減遍歷算法基于低階N-2遍歷結(jié)果對搜索空間進(jìn)行縮減，有效減少遍歷算法計(jì)算量?；诳臻g縮減遍歷算法的同類/多類N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別算法可對電網(wǎng)N-k薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行全面識(shí)別，識(shí)別出被傳統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法遺漏的薄弱環(huán)節(jié)?；诳臻g縮減遍歷算法的多類元件 N-k薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別算法為識(shí)別電網(wǎng)多

4、類元件組成的 N-k薄弱環(huán)節(jié)提供了新的思路。仿真算例驗(yàn)證了算法的有效性。
　　針對傳統(tǒng)搜索算法在大規(guī)模電網(wǎng)中進(jìn)行高階 N-k分析時(shí)搜索空間過大、搜索效率低的問題，本文提出空間轉(zhuǎn)換縮減策略（SCRS），并對二進(jìn)制編碼粒子群算法改進(jìn)得到虛擬距離編碼粒子群算法（VDPSO）。空間轉(zhuǎn)換縮減策略基于N-k采樣結(jié)果對搜索空間進(jìn)行轉(zhuǎn)換縮減，令薄弱環(huán)節(jié)的分布更加集中，且能顯著減小搜索空間。VDPSO算法進(jìn)一步縮小搜索空間，提高搜索效率。仿真結(jié)果表