基于PC機(jī)群的大電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估模型及并行處理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、電力工業(yè)改革的逐步深入和電力市場(chǎng)的形成，大電力系統(tǒng)可靠性在未來的經(jīng)濟(jì)生活中將會(huì)發(fā)揮更重要的作用。由于電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，使得大電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的難度加大。論文針對(duì)大電力系統(tǒng)充裕度評(píng)估的交流潮流法進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和應(yīng)用研究，在評(píng)估的計(jì)算模型、提高計(jì)算方法的精度和效率等方面作了大量深入的研究工作。 論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：①傳統(tǒng)的雙回平行輸電線路可靠性計(jì)算模型只計(jì)及了獨(dú)立停運(yùn)、共同模式停運(yùn)而沒有考慮相關(guān)停運(yùn)故障模式

2、。為了便于在大電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估中計(jì)及這種線路各種停運(yùn)模式的影響，本文運(yùn)用馬爾可夫隨機(jī)過程理論導(dǎo)出了一種較現(xiàn)有方法更為完整的雙回平行輸電線路可靠性評(píng)估的通用模型。該模型可以計(jì)及獨(dú)立停運(yùn)、共同模式停運(yùn)和相關(guān)停運(yùn)，并可考慮各種修復(fù)方式對(duì)雙回平行輸電線路可靠性的影響。通過對(duì)該模型的簡(jiǎn)化，得到了相應(yīng)的雙回平行輸電線路可靠性計(jì)算的簡(jiǎn)化模型。用雙回平行輸電線路可靠性評(píng)估的通用模型很容易根據(jù)實(shí)際應(yīng)用提出的不同要求導(dǎo)出一系列相應(yīng)的可靠性計(jì)算模型，因此該

3、模型不僅具有重要的理論價(jià)值，而且具有重要的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值；其簡(jiǎn)化模型物理概念明確，使用方便。算例分析驗(yàn)證了提出的模型良好的適應(yīng)性和有效性。 ②為了計(jì)算和分析雙回平行輸電線路對(duì)大電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的影響，提出一種計(jì)及雙回平行輸電線路獨(dú)立停運(yùn)、共同模式停運(yùn)和相關(guān)停運(yùn)的大電力系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法。計(jì)及共同模式停運(yùn)和相關(guān)停運(yùn)時(shí)，雙回平行輸電線路的兩回線實(shí)際上是一個(gè)具有多個(gè)狀態(tài)的元件。提出的算法可以在形成可靠性指標(biāo)時(shí)，同時(shí)計(jì)算這種多狀態(tài)元

4、件造成系統(tǒng)失效狀態(tài)下，獨(dú)立停運(yùn)，共同模式停運(yùn)和相關(guān)停運(yùn)的概率和頻率，減少了計(jì)算量。通過對(duì)RBTS系統(tǒng)、IEEE-RTS96區(qū)域A系統(tǒng)和一個(gè)實(shí)際電力系統(tǒng)進(jìn)行的可靠性計(jì)算分析，驗(yàn)證了提出的算法的正確性和有效性。 ③大電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的枚舉法需要大量的計(jì)算時(shí)間。為減少可靠性評(píng)估的計(jì)算量，特提出一種用于識(shí)別偶發(fā)事件的函數(shù)型連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FLNN)分類模型。為獲取事故后的系統(tǒng)狀態(tài)信息，用相對(duì)于故障前系統(tǒng)狀態(tài)的變化量反映事件的行為特征，設(shè)

5、計(jì)了一組行為指標(biāo)(PI)，構(gòu)造出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。根據(jù)潮流計(jì)算特點(diǎn)，構(gòu)造了一種能夠計(jì)及有功且能夠計(jì)及電壓和無功影響的簡(jiǎn)化潮流模型來快速計(jì)算行為指標(biāo)，形成FLNN輸入模式集。將FLNN分類模型和簡(jiǎn)化潮流模型相結(jié)合，提出了一種基于偶發(fā)事件篩選的函數(shù)型連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估方法。用該方法對(duì)IEEE-RTS96區(qū)域A系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性，同時(shí)表明了該方法在保證精度的前提下減少了計(jì)算時(shí)間，在目前情況下改進(jìn)計(jì)算方法來提高計(jì)算

6、精度比計(jì)及高階事件的影響來提高計(jì)算精度更為有效。 ④為了改進(jìn)充裕度評(píng)估方法的計(jì)算效率，論文首次提出并實(shí)現(xiàn)了大電力系統(tǒng)充裕度評(píng)估的并行交流潮流法。該方法的核心是基于大規(guī)模電網(wǎng)分解協(xié)調(diào)計(jì)算原理，本文提出的粗粒度空間并行的快速解耦潮流模型及算法和直流潮流模型及算法。其特點(diǎn)是把系統(tǒng)劃分為幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò)；用LU分解法計(jì)算子網(wǎng)絡(luò)和邊界節(jié)點(diǎn)的交流潮流；根據(jù)進(jìn)程間交換的潮流違限消息進(jìn)行直流潮流校正控制；最后計(jì)算可靠性指標(biāo)。提出的方法在用個(gè)人計(jì)算機(jī)和