電力系統連鎖故障的能量演變特徵及其防禦策略研究

《電力系統連鎖故障的能量演變特徵及其防禦策略研究》是依託四川大學，由劉友波擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：電力系統連鎖故障的能量演變特徵及其防禦策略研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉友波
• 依託單位：四川大學

項目摘要

連鎖故障是現代大型電力系統必須面對的重大風險。事故擴散往往伴隨著潮流轉移、功率振盪、電壓波動等諸多複雜現象，隨著結構與狀態不斷演進出現一觸即潰的臨界狀態。然而當前研究多關注某項電氣參數，失去了考察系統巨觀演變趨勢和關鍵特徵的功能。提出將連鎖故障過程中涉及諸多電氣參數的系統狀態統一至Lyapunov能量框架下的研究思路，建立面向狀態演變的暫態與準穩態能量函式，採用相繼事件間2類能量指標交替計算方式，探索連鎖故障中系統能量的演變規律，利用相關能量項從電壓波動、過載、振盪3種現象中判定主導衝擊因素，並從累積程度、熵分布、單位密度3個角度揭示隨故障擴散的關鍵能量回響特徵。在此基礎上，提出利用削弱能量綜合效應來降低連鎖故障風險、防禦系統崩潰的可能性，闡明降低能量效應的發電再調度與切負荷策略基本原理，並通過標準和實際系統仿真算例進行驗證。本研究有望為大電網安全防禦工具提供新的理論支撐。

結題摘要

連鎖故障是現代大型電力系統必須面對的重大風險。 事故擴散往往伴隨著潮流轉移、功率振盪、電壓波動等諸多複雜現象， 隨著結構與狀態不斷演進出現“一觸即潰”的 臨界狀態。 然而當前研究多關注某項電氣參數， 失去了考察系統巨觀演變趨勢和關鍵特徵的功能。 提出將連鎖故障過程中涉及諸多電氣參數的系統狀態統一至 Lyapunov 能量框架下的研究思路， 建立面向狀態演變的暫態與準穩態能量函式， 採用相繼事件間 2 類能量指標交替計算方式， 探索連鎖故障中系統能量的演變規律， 利用相關能量項從電壓波動、過載、振盪3 種現象中判定主導衝擊因素， 並從累積程度、熵分布、 單位密度 3 個角度揭示隨故障擴散的關鍵能量回響特徵。 在此基礎上， 提出利用削弱能量綜合效應來降低連鎖故障風險、防禦系統崩潰的可能性， 闡明降低能量效應的發電再調度與切負荷策略基本原理， 並通過標準和實際系統仿真算例進行驗證。本研究有望為大電網安全防禦工具提供新的理論支撐。