基于社团发现理论的关键输电断面辨析方法研究

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1、工程硕士学位论文基于社团发现理论的关键输电断面辨析方法研究作者姓名陆俊宇工程领域电气工程校内指导教师林声宏高级实验师校外指导教师王建武高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2017年11月ResearchonDiscriminationMethodoftheKeyTransmissionSectionsBasedoncommunitydetectionTheoryADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LuJunyuSupervisor：LinShenghongSouthChinaUni

2、versityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM711学校代号：10561学号：201521011937华南理工大学硕士学位论文基于社团发现理论的关键输电断面辨析方法研究作者姓名：陆俊宇指导教师姓名、职称：林声宏高级实验师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计□应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：电力系统运行、分析与控制论文提交日期：2017年11月26日论文答辩日期：2018年3月24日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：刘明波委员：赵维兴谢

3、敏朱建全林声宏摘要国内外大停电事故的频繁发生，让电力部门愈加重视电网的稳定运行监控。在此背景下，对电网输电断面的研究应运而生。究其原因，电力系统规模不断扩大，结构愈加复杂，所以从整体上对电网所有元件进行监控是很难实现的。因此，对于大规模电力系统实行分区而“治”是十分必要的，可以有效地有针对的电网中的关键设备进行监测。而分区之间负责传输功率的输电断面作为表征电网运行状况的重要特征之一，对系统的安全稳定运行具有直接影响。同时，大规模的风电并网给电网的稳定运行带来巨大挑战，风电出力的波动性将对跨区域互联电网之间的输电能力将产生显著影响，改变网络中电能传输与

4、分配的情况。因此，在电网静态离线输电断面的研究基础上，本文提出了一种计及风电场相关性的动态关键断面辨识方法。本文首先提出一种基于社团发现理论的关键输电断面识别方法，通过社团发现理论中的GN分裂算法对电网进行分区，将潮流介数指标用于辨识系统关键线路作为区域间联络线，该指标综合考虑了输电线路在系统潮流传输中被利用的广度和深度，并量化了输电线路在电网功率传输中的重要程度，克服了网络拓扑介数仅考虑功率按最短路径传输的不足和传统分区方法的区内脆弱线路漏选问题，更契合电网潮流分布的特点。接着，采用一个新的安全裕度指标来筛选电网关键断面，通过安全裕度指标来衡量输电

5、断面的脆弱性，不仅能够反映输电断面的功率传输裕度，同时体现了系统中电机出力调整对线路潮流传输的影响大小，突出了电网的薄弱环节。IEEE39节点系统和某省实际电网的仿真算例验证了本文关键断面辨识方法的有效性与合理性。本文在基于拉丁超立方采样方法生成相关性输入变量样本的基础上，通过半不变量法的随机潮流计算，从而在考虑风电出力和负荷有功不确定性的条件下，由电网随机输入变量的概率分布，近似拟合出支路潮流的累积分布函数，有效地分析出动态电力系统的潮流分布特征。最后，在计及风电场相关性的动态关键断面辨识上，本文基于支路潮流的概率分布来修正GN分区的潮流介数指标和

6、筛选关键断面的安全裕度指标，从而实现在考虑风电场相关性和随机性的条件下辨识电网动态关键断面。通过IEEE39节点系统的仿真算例验证本文算法的有效性，并与第三章的静态关键断面分析结果进行比较，总结出风电并网对输电断面辨识的影响。关键词：电网分区；社团发现；潮流介数；安全裕度；关键断面；风速相关性；随机潮流；IAbstractRepeatedblackoutsoccurfrequently,whichmakeselectricpowerworkerspaymoreattentiontothestableoperationmonitoringofpower

7、grid.Inthiscontext,theresearchonthetransmissionsectionofpowergridcameintobeing.Thereasonisthatthescaleofpowersystemisexpandingandthestructureismorecomplex,soitisdifficulttomonitorallthecomponentsofthepowergrid.Therefore,itisnecessarytoimplementthepartitionoflarge-scalepowersyst

8、em,whichcaneffectivelymonitorthekeyequipmentinthepower