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电网运行可靠性评估分布式算法研究及软件实现

作　者: 杨飞虎
导　师: 丁明
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统运行可靠性评估分布式算法蒙特卡罗法分解/聚合加速比效应可靠性图形信息发布
分类号: TM769
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 260次
引　用: 2次
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内容摘要

随着电力系统的快速发展,对实时电网安全可靠性评估的需要越来越迫切,因此运行可靠性的算法及其实现的研究成为关注的焦点。本文从运行可靠性评估的实际工程应用出发,着眼于运行可靠性评估对计算速度的苛刻要求,提出了一种基于分布式算法的运行可靠性评估模型。该模型在采用了基于非序贯蒙特卡罗概率抽样仿真的模拟法作为运行可靠性评估基本算法的基础上,通过对蒙特卡罗法的三个基本步骤(状态选择、状态分析、可靠性指标计算)按照分布式算法特征进行了分解/聚合,实现了运行可靠性评估的并行算法。另外,本文对电力系统运行可靠性计算方法及其主要指标进行了探讨,并在着重讨论了模拟法中潮流计算算法与发电再调度模型的关系之后,在运行可靠性状态分析中采用了直流潮流算法和线性优化算法的发电再调度模型,有效地提高了计算速度。本文实现的评估软件已通过了一省级电网的运行测试,结果显示该软件可以有效地评估系统的当前风险状态。同时,通过和传统的单机算法的运行可靠性评估软件运行结果进行比较发现,本软件的计算速度提高了数倍,并且随参与运行的计算终端机器数的不同而呈一定的倍数效应,有效地发挥了分布式系统的加速比效应。另外,针对电网运行可靠性评估结果的实时发布要求,开发了基于web的可靠性图形信息发布系统。通过在另一省级电网的运行测试,显示了较好的实用性和稳定性。

全文目录

第一章绪论  12-19
  1.1 电力系统运行可靠性研究的意义及内容  12-14
  1.2 电力系统运行可靠性研究的现状  14-17
    1.2.1 电力系统运行可靠性管理  14
    1.2.2 电力系统运行可靠性评估方法  14-17
  1.3 电力系统运行可靠性评估分布式计算的概念  17
  1.4 本文研究工作简述  17-19
第二章电力系统运行可靠性计算方法及其主要指标  19-32
  2.1 电力系统运行可靠性评估的主要指标  19-21
    2.1.1 确定故障模式安全指标和其概率风险指标  19-20
    2.1.2 基于枚举故障模式组的概率风险指标  20-21
    2.1.3 基于抽样故障模式组的概率风险指标  21
  2.2 基于解析法的运行可靠性计算  21-25
    2.2.1 状态空间法  21-23
    2.2.2 网络简化法  23-24
    2.2.3 故障树分析法  24-25
  2.3 基于模拟法的运行可靠性计算  25-30
    2.3.1 模拟法的时序性与非时序性  26-27
    2.3.2 抽样原理  27
    2.3.3 抽样方法在可靠性分析中的应用  27-28
    2.3.4 抽样中止判据  28
    2.3.5 加快蒙特卡罗法收敛速度的方法  28-30
  2.4 基于混合法的运行可靠性计算  30-32
第三章运行可靠性中的潮流计算与发电再调度模型  32-37
  3.1 交流潮流算法与发电再调度模型  32-34
  3.2 直流潮流算法与发电再调度模型  34-35
  3.3 运行可靠性状态分析模型的选择  35-37
第四章运行可靠性评估算法在分布式计算环境下的设计  37-57
  4.1 分布式计算  37-42
    4.1.1 拓扑结构  37-39
    4.1.2 软件系统体系结构  39-41
    4.1.3 通信机制  41
    4.1.4 差错控制  41-42
  4.2 运行可靠性评估的分布式计算实现机理  42-45
    4.2.1 状态选择的分解机理  42-43
    4.2.2 状态分析的分解机理  43-44
    4.2.3 可靠性指标计算结果的聚合  44
    4.2.4 特殊应用的分解与聚合  44-45
  4.3 分布式运行可靠性计算的客户/服务器结构  45-49
    4.3.1 客户/服务器结构  45-46
    4.3.2 通信控制模块  46-49
  4.4 分布式运行可靠性计算的算法模块  49-53
    4.4.1 电网故障的概率模拟  49
    4.4.2 网络拓扑重构  49-50
    4.4.3 故障后电网状态分析  50-51
    4.4.4 发电再调度  51-53
  4.5 运行可靠性分布式计算的流程图  53-57
第五章电力系统运行可靠性信息发布  57-61
  5.1 信息发布系统的总体架构设计  57
  5.2 信息系统 ACTIVEX图形控件的设计  57-59
  5.3 图形控件的通信实现  59-60
  5.4 可靠性信息发布的功能介绍  60-61
第六章算例分析及讨论  61-67
  6.1 运行可靠性评估实例  61-64
  6.2 检修方案运行可靠性评估实例  64-67
第七章结论  67-69
  7.1 本文的主要成果  67
  7.2 今后的主要工作  67-69
附录测试系统结构与数据  69-74
  附录 A IEEERTS-24节点测试系统  69-73
  附录 B 某省级电网系统  73-74
参考文献  74-76

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