文档介绍：华中科技大学硕士学位论文 
摘要
近年来,世界范围内连续发生了多起大面积停电事故,促使人们认识到传统的基
于电网稳定性分析的电力系统安全分析方法已经不能有效地保证电力系统的安全稳
定运行。随着电力系统安全风险分析方法的发展,人们开始把脆弱性概念引入到电力
系统中,以力图找出电力系统的薄弱环节,并采取相应的预防措施改善系统的运行状
态,预防大面积停电事故的发生,同时为电网的安全稳定运行以及早期预警提供有价
值的数据参考。因此,研究如何准确地分析电网当前的脆弱性以及潜在的危险,进而
预防连锁故障的发生,具有重要意义。
论文首先对国内外电力系统脆弱性评估的研究现状和面临的主要问题进行了分
析总结,在此基础上,结合电力系统结构脆弱性分析方法和风险理论,对电力系统脆
弱性评估方法和评估指标进行了研究分析。
研究了基于复杂网络理论的电力系统结构脆弱性分析方法,对比分析了无权网
络、加权介数、电气介数三种电网拓扑结构脆弱性分析模型,针对电力系统的实际运
行特点,使用基于电气介数的电网拓扑分析模型进行脆弱性分析,以获得更符合客观
实际的评估结果。论文给出了电气介数的定义和计算过程,并以IEEE14节点系统为例,
利用直流潮流方程计算出该网络的支路和节点电气介数排序,验证了电气介数在系统
结构脆弱性评估中辨识脆弱支路和脆弱节点的有效性。
结合基于电气介数的电力系统结构脆弱性分析方法和风险理论,提出了一种电力
系统脆弱性评估方法。定义支路脆弱风险来表征支路脆弱性大小,支路脆弱风险等于
支路切除可能性标度值与支路脆弱度的乘积。其中,支路脆弱度表征支路脆弱的严重
度,由支路电气介数大小、支路切除导致系统实际失负荷大小和支路切除导致其他支
路过负荷的数量的大小三者共同确定;支路切除可能性标度值表征支路切除的可能性
大小,需要全面考虑支路切除的各种原因,因此运用事故树分析法,构建了支路切除
可能性标度值的3级评估指标,并提出了指标的评分标准。基于支路的脆弱风险,定
义节点脆弱风险等于所有与该节点相连的支路脆弱风险之和,以表征节点脆弱性大
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小;输电断面脆弱风险等于所有构成该输电断面的支路脆弱风险之和,以表征输电断
面脆弱性大小。
支路切除可能性标度值通过其底层评估指标值逐级加权求和得到。提出利用层次
分析法结合德尔菲法构建判断矩阵来计算各评估指标权重,对比分析了九标度法和三
标度法构建判断矩阵的优缺点,建议被比较指标数量在3个以内时,运用九标度法,
被比较指标数量超过3个时运用三标度法,并给出了相关算例。
论文最后对所述研究成果进行了总结,并对后续研究工作进行了展望。
 
关键词:  电力系统  脆弱性评估  结构脆弱性  电气介数  支路脆弱性 
节点脆弱性  输电断面脆弱性  
 
II
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ABSTRACT
In recent years, several large area blackouts occurred in ession worldwide, which
encourages people to know that the traditional power system security analysis method
based on the power system stability analysis is already not able to effectively ensure safe
and stable operation of power system. With the development of the electric power system
security risk analysis method, people began to take the concept of vulnerability into the
power systems, to find out the weak point of power system and take corresponding
preventive measures to improve the system operating state to prevent large area blackout
accident, also to provide valuable reference data for the safe and stable operation of power
grids and early warning. Therefore,