《交直流輸電系統災變過程模擬及防治措施研究》是依託清華大學，由張雪敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：交直流輸電系統災變過程模擬及防治措施研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：張雪敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為一類典型的複雜網路，大規模交直流混合輸電系統的連鎖故障及災變過程既有交直流網路結構的影響，也有潮流轉移的作用，更有穩定破壞的參與。現有工作存在三項不足：一是複雜網路理論基於圖論和靜態統計指標研究網路結構-功能關係，難以準確衡量交流及直流系統的可控性，從而無法有效評估交直流系統停電風險；二是連鎖故障模型大多只考慮純交流系統，對交直流混合系統連鎖故障機理尚沒有深入分析；三是考慮暫態穩定性的連鎖故障模型，主要基於半張量積或時域仿真，計算複雜度高。為此項目開展下述研究：（1）基於複雜網路理論的交直流系統結構特徵指標；（2）計及交直流特性的連鎖故障模擬；（3）考慮輸入-狀態穩定（ISS）的連鎖故障模型；（4）從規劃、控制和調度運行的角度，提出預防和阻斷交直流系統停電事故的措施。本項目有望為複雜網路理論產生新的學科增長點，同時為交直流混合輸電系統災變防治提供技術支撐。
結題摘要
本項目的研究工作中解決了交直流電力系統連鎖故障建模中的2方面的難題，一是通過短路電壓以及保護動作時間等信息建立了連鎖故障中直流輸電系統的機率閉鎖模型，二是通過輸入-狀態穩定理論的系統化分方法解決了連鎖故障過程中交直流電網拓撲變化情況下的穩定性分析問題。提出了相關性網路和改進k核、結構洞等指標量化交直流電網的網路特徵。最後，在調度、規劃和控制3個方面建立交直流連鎖故障預防和阻斷的方法：1、建立支路負載率與支路連鎖故障風險的關係，求解COR-SOPF（Cascading Outage Risk based Security OPF）模型，以控制系統達到當前控制代價與後續連鎖故障風險之和最小，從而有效地降低連鎖故障風險。2、通過決策樹分析交直流電網的高風險連鎖故障關鍵事故集合，指導系統升級改造減小停電風險。3、提出雙饋風力發電機在故障期間的鎮定控制策略。有效降低雙饋型風力發電機組在連鎖故障中的脫網機率，有利於降低含風電的電力系統連鎖故障風險。
