電力系統(tǒng)防恐怖攻擊及配網(wǎng)孤島劃分問題研究
發(fā)布時(shí)間:2019-08-10 07:10
【摘要】:電力系統(tǒng)作為社會(huì)一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施,其若受到恐怖攻擊導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,對(duì)于社會(huì)所造成的影響及損失是巨大的,如何避免其受攻擊,以及受攻擊時(shí)如何使系統(tǒng)的損失最小,是一個(gè)越來越受關(guān)注的課題;同時(shí),分布式發(fā)電并網(wǎng)越來越普遍,滲透率越來越高,如何在系統(tǒng)故障時(shí)利用其它獨(dú)立供電能力形成孤島運(yùn)行而提高電網(wǎng)供電可靠性,也是一研究熱點(diǎn)。基于此,本文對(duì)上述兩方面問題進(jìn)行了研究,并取得一定的科研成果。本文主要做了如下幾個(gè)方面的工作:第一,本文提出了防恐怖攻擊的最優(yōu)調(diào)度新模型及相應(yīng)求解方法。本文首先完善了恐怖攻擊的雙層優(yōu)化模型,即增加無功和節(jié)點(diǎn)電壓等相關(guān)變量而建立了防恐怖攻擊新模型;并提出了相應(yīng)求解方法,該方法首先對(duì)雙層優(yōu)化模型中的內(nèi)層優(yōu)化采用KKT(Karush Kuhn Tucker)條件進(jìn)行替換,從而轉(zhuǎn)化為單層優(yōu)化問題;進(jìn)而,將單層優(yōu)化問題進(jìn)行有功和無功解耦;然后將有功問題簡(jiǎn)化為組合問題,再利用最大流最小割對(duì)該組合問題進(jìn)行近似求解;最后,將原雙層模型的求解轉(zhuǎn)化為有功優(yōu)化和無功調(diào)整兩部分的交替優(yōu)化的過程,直到滿足一定的收斂條件。多個(gè)算例的計(jì)算結(jié)果證明了本文模型及算法的有效性。第二,針對(duì)計(jì)及分布式電源(DG)出力波動(dòng)性及負(fù)荷需求不確定性的配網(wǎng)的孤島劃分問題,本文提出了一種基于樹背包理論的最優(yōu)孤島劃分新模型及相應(yīng)求解方法。該方法的基本思路為:首先,構(gòu)造了DG出力波動(dòng)性和負(fù)荷需求不確定性基于樹背包理論的隨機(jī)最優(yōu)孤島劃分新模型。進(jìn)而,基于拉丁超立方超樣方法和確定性樹背包理論相結(jié)合的算法來確定抽樣后得到的總孤島集合。然后,本文采用了兩種方法對(duì)抽樣結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì):一、用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來確定各初始孤島的組成;二、用聚類的方法來確定各節(jié)點(diǎn)的孤島歸屬。最后,對(duì)每個(gè)初始孤島在考慮孤島重構(gòu)的基礎(chǔ)上采用基于隨機(jī)最優(yōu)潮流的優(yōu)化調(diào)整,通過優(yōu)化調(diào)整而保證DG孤島運(yùn)行的最優(yōu)性和安全性、經(jīng)濟(jì)性。算例證明了本文方法的有效性。
【圖文】:
圖 2-7 14 節(jié)點(diǎn)切負(fù)荷量的變化趨勢(shì)可知,攻擊過程中考慮系統(tǒng)電壓的變化后比不考慮加接近實(shí)際,,避免造成求解結(jié)果的盲目擴(kuò)大,在保盡量精確。8 算例點(diǎn)系統(tǒng)接線如圖 2-8 所示,其中黑點(diǎn)表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)該系統(tǒng)共含 19 個(gè)發(fā)電機(jī)組,發(fā)電總輸出功率為 43242MW,基準(zhǔn)容量為 100MVA。985431211121176714131617312811511432291131530182623222120193337394041423836354334444546474849525354 5556505157585963606461676665 62247271706968116737475118767778798180829193959410196979899100 106107104105103
表 2-4 IEEE-118 節(jié)點(diǎn)攻擊結(jié)果對(duì)比迭代次數(shù) 切負(fù)荷量 切斷的線路1 3.93845 65---64,92---892 31.6738 65---64,92---89,116---683 23.7062 116---68,92---894 26.0788 116---68,92---895 24.2442 116---68,92---896 27.6263 116---68,92---897 28.7197 116---68,92---898 28.7711 116---68,92---899 28.772 116---68,92---8910 28.7719 116---68,92---8911 28.7721 116---68,92---8912 28.7721 116---68,92---89118 系統(tǒng)每次迭代切負(fù)荷量的變化趨勢(shì)如下圖 2-9
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM732
【圖文】:
圖 2-7 14 節(jié)點(diǎn)切負(fù)荷量的變化趨勢(shì)可知,攻擊過程中考慮系統(tǒng)電壓的變化后比不考慮加接近實(shí)際,,避免造成求解結(jié)果的盲目擴(kuò)大,在保盡量精確。8 算例點(diǎn)系統(tǒng)接線如圖 2-8 所示,其中黑點(diǎn)表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)該系統(tǒng)共含 19 個(gè)發(fā)電機(jī)組,發(fā)電總輸出功率為 43242MW,基準(zhǔn)容量為 100MVA。985431211121176714131617312811511432291131530182623222120193337394041423836354334444546474849525354 5556505157585963606461676665 62247271706968116737475118767778798180829193959410196979899100 106107104105103
表 2-4 IEEE-118 節(jié)點(diǎn)攻擊結(jié)果對(duì)比迭代次數(shù) 切負(fù)荷量 切斷的線路1 3.93845 65---64,92---892 31.6738 65---64,92---89,116---683 23.7062 116---68,92---894 26.0788 116---68,92---895 24.2442 116---68,92---896 27.6263 116---68,92---897 28.7197 116---68,92---898 28.7711 116---68,92---899 28.772 116---68,92---8910 28.7719 116---68,92---8911 28.7721 116---68,92---8912 28.7721 116---68,92---89118 系統(tǒng)每次迭代切負(fù)荷量的變化趨勢(shì)如下圖 2-9
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM732
【參考文獻(xiàn)】
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4 謝夏慧;汪l
本文編號(hào):2525052
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