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安全校正是消除电网潮流越限的重要手段,对保障系统安全运行具有重要意义。随着特高压交直流输电技术和柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission Systems,FACTS)的发展与应用,输电线路传输功率大幅度提高,但也使得电网故障后引发的潮流转移更为严重,可能使其它线路过载,甚至引发连锁故障。加之我国能源结构的转型发展,新能源入网比例逐渐提高,电网运行方式更加复杂多变,系统运行安全受到更大挑战,也对安全校正策略提出了更高要求。一方面,电网复杂程度提高,基于直流(DC)潮流模型的安全校正策略越来越难以满足校正准确性要求。另一方面,运行方式的多变要求安全校正方案的制定更加快速。但与此同时,FACTS、柔性直流等设备的应用,以及有望成为能源传输新载体的电-气互联综合能源系统(Integrated Electricity and Gas Systems,IEGS)的发展,又为安全校正策略研究提供了新思路。充分挖掘现代电网可调控资源以及利用多能源互补特性,研究准确度高、校正代价低的快速安全校正策略对保障电网安全稳定运行具有重要的理论和实际意义。本文针对快速消除电网潮流越限的需求,从安全校正方案制定的快速性、准确性和低代价角度出发,充分协调利用可控串联补偿装置(Thyristor Controlled Series Compensation,TCSC)、柔性直流、传输线切换(Transmission Switching,TS)等可调控资源以及多能源互补,对多种灵活校正手段协同作用的快速安全校正策略开展深入研究。具体从以下四个方面展开:(1)针对常规校正手段校正代价高的问题,提出计及调整TCSC和柔性直流的安全校正策略,通过调整TCSC补偿度和直流功率快速改善潮流分布,减小常规手段的调整量,降低校正代价。首先,分析发现TCSC对交流线路有功潮流的灵敏度会随其补偿度改变而变化,灵敏度方法难以指导TCSC调整,提出构建计及调整TCSC和柔直的安全校正优化模型并基于智能优化算法求解的安全校正策略。进一步,为缩减决策变量、提高求解速度,提出基于近邻传播(Affinity Propagation,AP)聚类的启发式搜索方法,自动识别对待调节支路调节效果最好的发电机和负荷节点。最后,基于改造的IEEE 30节点算例进行验证,结果表明TCSC和柔直参与校正能显著减少切负荷量,启发式搜索方法可有效提高求解效率及校正方案的可操作性。(2)针对常规校正策略难以同时兼顾快速性和准确性的问题,提出基于二阶锥规划(Second Order Cone Programming,SOCP)的计及调整TCSC和多端柔直(Voltage Source Converter Based Multi-terminal HVDC,VSC-MTDC)的安全校正策略,以快速得到准确有效的校正方案。首先,基于交流(AC)潮流模型推导含TCSC和VSC-MTDC电网的SOCP潮流模型。进一步,为保证模型松弛度可控,提出一种网损附加约束。在此基础上,以TCSC补偿度、直流功率、发电机功率(连续型)和负荷切除状态(0-1二元型)为决策变量,以切负荷量和发电机调整量最小为目标函数构建基于混合整数二阶锥规划(Mixed Integer Second Order Cone Programming,MISOCP)的安全校正模型。针对MISOCP模型求解效率低的问题,提出基于松弛-校正的两阶段快速求解方法,将MISOCP模型转化为SOCP模型求解。基于改造的IEEE 30节点算例进行验证,结果表明基于SOCP的安全校正策略在准确响应预设潮流调整要求的前提下,大幅提高了方案制定速度。(3)针对常规计及TS的校正策略多基于DC潮流模型等线性化分析方法而准确性欠佳的问题,提出一种基于MISOCP的计及TS等多种快速校正手段协同的安全校正策略。首先,分析计及TS的MISOCP潮流优化模型构建和加速求解方法的关键点。在此基础上,基于AC潮流模型推导适用于可变拓扑结构的含TCSC和VSC-MTDC电网的MISOCP潮流模型,并构建计及TS和调整TCSC和VSC-MTDC的安全校正优化模型。进一步,为提高模型求解效率,以减少0-1二元变量个数和引导模型求解方向为切入点,提出由基于支路开断综合影响指标的启发式选线策略和诱导目标函数的加速求解策略共同构成的启发式双重加速求解策略。最后,基于改造的IEEE 57节点算例,验证了所提方法的有效性,以及相较于常规方法在调整效果、求解效率和准确性等方面的优越性。(4)针对以电网为核心的IEGS安全运行需求,考虑能源传输网络间互补关系,基于电网MISOCP潮流模型进一步构建IEGS的凸松弛潮流模型,提出计及电-气双向耦合关系的协同安全校正策略。首先,对于气网,分析基于SOCP的气网潮流模型存在过松弛问题,并为保证模型松弛度可控,针对管道中天然气单向或双向流通两种情况,分别提出气网改进单向、双向凸松弛潮流模型。然后,对于电网,为进一步减少切负荷量,提出计及发电机和负荷有功-频率调节特性的频率宽松策略,并构建相应的柔性潮流凸松弛模型。在此基础上,构建计及电-气双向耦合关系的协同安全校正优化模型。改造的IEGS算例(IEEE 118节点电网和比利时20节点天然气网算例综合改造形成)结果表明,所提协同安全校正策略灵活性高,电网-气网耦合互补有助于减少弃风和降低校正代价。