智能電網(wǎng)是由互為耦合的物理電網(wǎng)和信息網(wǎng)構(gòu)成的超大規(guī)模人造復(fù)雜巨系統(tǒng),面臨包括內(nèi)部設(shè)備、自然災(zāi)害、人為因素與信息攻擊等來自物理電網(wǎng)及信息網(wǎng)絡(luò)方面的安全隱患。全球近年來發(fā)生的諸多停電事故,凸顯了電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的脆弱性以及對難以預(yù)測的極端災(zāi)害性事件的彈性準(zhǔn)備不足。另一方面,智能電網(wǎng)中分布式電源、柔性輸電、信息化控制及智能電氣設(shè)備等新技術(shù)的應(yīng)用賦予了智能電網(wǎng)更多靈活有效的故障應(yīng)對策略與措施,使得智能電網(wǎng)彈性發(fā)展和實現(xiàn)主動提升成為可能。在此背景下,展開對電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化和彈性優(yōu)化與控制相關(guān)的研究刻不容緩,這對確保中國能源安全與保證重要基礎(chǔ)設(shè)施在各種擾動事件下持續(xù)可靠用電具有重要戰(zhàn)略意義。本文基于智能自治和自愈恢復(fù)理念,綜合運用系統(tǒng)彈性理論、復(fù)雜系統(tǒng)理論以及優(yōu)化與控制理論和技術(shù),對電力網(wǎng)絡(luò)彈性量化表征與度量方法、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性分析與關(guān)鍵節(jié)點及邊快速辨識方法、拓?fù)鋸椥詢?yōu)化理論與方法、系統(tǒng)彈性（含吸收、響應(yīng)及恢復(fù)彈性）提升方法等方面開展深入研究;力求形成一套覆蓋事故處理全過程的電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化與彈性提升理論、方法及控制技術(shù)體系,為智能網(wǎng)絡(luò)提供快速、準(zhǔn)確、可靠的控制決策和技術(shù)支持,提升電力系統(tǒng)應(yīng)付重... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.7分布式多代理的保護與重構(gòu)下的XPC9點配電系統(tǒng)的波形圖

博士學(xué)位論文71例，w=0的網(wǎng)絡(luò)表示原始網(wǎng)絡(luò)（即優(yōu)化前的網(wǎng)絡(luò)），w>0表示優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)。圖4.8測試結(jié)果表明當(dāng)分別增加2.5%和4%比例的優(yōu)化邊對SF網(wǎng)絡(luò)、甘肅電網(wǎng)（GS）和河南電網(wǎng)（HN）進(jìn)行拓?fù)鋸椥詢?yōu)化后，這三個網(wǎng)絡(luò)的累積度分布（p(k)）、最短路徑分別（p(d)）及節(jié)點和邊介數(shù)分布（p(b)）基本保持原有特性不變。除此之外，本次實驗還測試這三個網(wǎng)絡(luò)的其它拓?fù)涮卣鲄?shù)變化情況，包括簇系數(shù)（ClusterCoefficient,CC）、網(wǎng)絡(luò)直徑（NetworkDiameter,ND）、網(wǎng)絡(luò)平均路徑長度（<L>）、拓?fù)潇兀═opologicalEntropy,TE）及度相關(guān)系數(shù)（DegreeCorrelationCoefficient,DCC）。測試結(jié)果顯示于表4.1，其中，表1與圖4.8中的SF網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)、邊數(shù)及平均度分別為2000、4000和4。表4.1表明，通過PA算法拓?fù)鋸椥詢?yōu)化后的電力網(wǎng)絡(luò)及SF網(wǎng)絡(luò)的其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性也基本保持不變。而通過啟發(fā)式的邊交換方法（ES）[133]優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出類洋蔥結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變較大，具體見文獻(xiàn)[133]；而啟發(fā)式的加邊（EA）[137]拓?fù)鋬?yōu)化方法僅在節(jié)點度小的節(jié)點間加邊對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，一方面網(wǎng)絡(luò)彈性優(yōu)化效果不佳；另一方面，如果要達(dá)到與PA算法及EA優(yōu)化方法相同的拓?fù)鋸椥蕴嵘�，必須依靠增加更多的邊，因而造成更大拓�(fù)涓淖冞M(jìn)而影響其網(wǎng)絡(luò)功能。1100.010.11w=0.4w=0.25w=0p(k)kHN1101E-41E-30.010.11p(k)kw=0.4w=0.25w=0GS1101E-30.010.11w=0.4w=0.25w=0p(k)kSF（a）SF網(wǎng)絡(luò)累積度分布（b）甘肅電網(wǎng)累積度分布（c）河南電網(wǎng)累積度分布0246810120.000.050.100.150.200.25w=0.4SFw=0.25w=0p(d)d024681012140.000.050.100.150.200.25w=0.4w=0.25w=0

博士學(xué)位論文83一體化中的IIT1和IIT2中的CT電流采樣方向一致，IIT3和IIT4中CT電流采樣方向一致但與IIT1和IIT2的采用電流方向相反（方向接線）。為了測試的安全及由于實驗條件限制，單相接地故障是通過增加負(fù)荷電流來進(jìn)行模擬。測試中，額定線路電流設(shè)置為3A，差動主保護及后備保護的啟動電流設(shè)置為5A。為便于實驗觀察，測試中的跳閘信號設(shè)置為不同的標(biāo)度。（a）動模測試平臺（b）RTDS實時數(shù)字仿真平臺圖5.7動模實驗與半實物閉環(huán)仿真測試平臺1）設(shè)備故障檢測。在這個算例中，CT、通信及斷路器故障是分別通過人工地斷開CT的輸出端、通信通道及斷路器的控制端口來模擬實現(xiàn)的。測試結(jié)果顯示在表5.1中，測試結(jié)果表明，本章所提的設(shè)備故障檢測算法是有效的且具有很高的精度。表5.1設(shè)備故障及非故障檢測結(jié)果故障設(shè)備試驗次數(shù)準(zhǔn)確度CT150100%通信150100%斷路器50100%2）場景1（CT故障下的后備保護跳閘）。在這個算例中，電氣故障發(fā)生在F1，S2處CT斷線故障。主差動域PDR2內(nèi)的主保護因CT故障閉鎖。后備差動域的邊界終端IIT1和IIT3代替預(yù)測失效且閉鎖的主保護跳開其相應(yīng)的繼電器隔離電氣故障。如圖5.8所示，后備保護的故障清除時間為63ms（近似3個周波），其中從電氣故障發(fā)生到跳閘指令輸出（也即給后備的斷路器發(fā)出跳閘信號）的時間為37ms（近似相當(dāng)于2個周波）。電流故障清除故障發(fā)生S3發(fā)出跳閘指令S1發(fā)生跳閘指令圖5.8CT故障下的后備跳閘

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3089944