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由于电力系统的复杂性,大停电故障无法从根本上避免。这要求电力网络在大停电后,可以快速地重新启动机组供电,恢复电力系统骨架,从而全面恢复供电。因此,电力系统全停电后的网络重构策略研究具有重要意义。
网络重构策略研究大多以重构的快速性作为主要目标,快速恢复骨架网络供电。而潮流熵作为引入到电力系统中的、源自热力学“熵”概念的量,能通过描述电力系统中潮流的无序性来定量描述电力系统可靠性。首先,论文重现了潮流熵的计算过程,并对潮流熵理论进行可靠性分析。同时,出于重构后的电力系统可靠性考虑,论文提出一种以潮流熵作为恢复指标的骨架网重构策略。以该指标作为目标函数的重构策略可以有效的保证重构后网络可靠性,以防止重构初期由系统脆弱性带来的再度停电等严重后果。
接着,为了得到满足重构后系统潮流熵最小的重构方案,本文采用了离散粒子群优化算法来完成重构方案筛选。出于对电力系统无标度性及拓扑连通性的考虑,本文对离散粒子群优化算法进行改进。此外,通过对算法中各个参数赋予物理意义,同时调整算法程序中各参数的值,该算法的输出结果可以满足不同重构条件下的重构方案筛选。对该算法进行了程序实现,以保证可以取得严格满足潮流熵最小的骨架网络重构方案。
进一步地,从静态可靠性和动态可靠性两方面对重构方案可靠性进行研究。并从负荷恢复率角度讨论重构方案实用性。出于对重构方案中,电力系统可靠性与负荷恢复快速性之间的平衡,两者是否可以兼得的进一步考虑,本文对比以往学者所进行的工作,进行定量分析比较。
研究表明,本文所提出的骨架网络重构方案在满足电力系统可靠性的同时,具有一定重构效率上的优势。