[00128365]电力系统可靠性评估、跟踪的理论及应用

本项目属于动力与电气工程和能源科学技术领域，涉及电力系统可靠性和计算机等多学科。　　电力系统的首要任务就是保证向用户持续、可靠供电。高可靠性水平是全社会共同的需要，是落实电力工业科学发展观，实现电力工业持续、快速、健康发展和构建和谐社会的需要。然而，进入21世纪以来，我国经济高速发展，电力负荷不断增长，电网规模不断扩大，传统电力系统可靠性评估理论受到前所未有的挑战，主要包括：可靠性评估方法的计算效率、主配网结构优化、薄弱环节辨识和可靠性模型计及的因素等，从而大大限制了可靠性评估理论在电力系统规划、运行中的应用。　　本项目在国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才等应用基础研究项目的资助下，针对上述问题开展积极的探讨，取得一系列创新成果，主要创新点如下：　　电力系统可靠性评估方法及相关基础理论研究方面：　　1)提出基于有向路的电力系统潮流分解方法，确定输电线路的功率组成以及发电机与负荷之间实际功率分解关系。　　2)基于顺流分配矩阵提出一种快速有效的潮流跟踪解析模型及求解算法，该模型直接解析表达了发电机出力与负荷功率间的解析关系，且可给出发电机对线路的功率分配关系。上述潮流跟踪结果可为电力系统可靠性评估中故障事件最优负荷削减提供有价值的参考。　　电网可靠性薄弱环节辨识方面：　　1)根据电网可靠性指标、可靠性辨识理论，提出电网可靠性分摊的准则和指标体系。　　2)根据电网可靠性分析理论、最小割集理论和电力系统分析理论，提出电网可靠性辨识和薄弱环节分析评估模型，将系统可靠性公平合理地分摊给电力元件（机组、变压器、线路等）。根据分摊结果，即可形成电网薄弱环节集，实现可靠性辨识，进而提出降低可靠性的措施。　　电网可靠性优化方面：　　1)提出一种中压配电网络可靠性评估快速算法－分块算法，该分块评估算法利用邻接矩阵将系统划分为若干块，然后以块为单位进行故障分析，其可以避免分别对该块中每一元素进行枚举，从而节省评估时间。　　2)提出配电网开关优化配置的成本效益分析模型，同时将免疫算法应用于模型求解，整个优化过程具有较好的全局收敛性和较快的收敛速度。　　3)基于等年值法提出了配电网开关优化配置模型的动态规划模型，模型求解中，合理地选择开关配置位置及其类型作为动态规划的状态，并提出对称性准则、有效性准则、优胜劣汰准则等，减少计算量，提高计算效率。