基于薄弱支路传输能力的静态电压稳定预防控制及其风险评估理论研究

电力系统在故障和/或重负荷下，重载的薄弱支路所传输的功率容易超过其传输能力，从而引发系统静态电压失稳而造成恶性大停电事故；另外，人们难以控制的概率不确定性因素对系统静态电压稳定性的影响也更为深广。为此，项目基于薄弱支路传输能力开展静态电压稳定预防控制及其风险评估的理论研究，全面评估系统静态电压稳定性，合理制定预防控制策略，以避免系统在故障和/或重负荷下失去静态电压稳定。研究内容包括：追踪导致系统静态电压失稳的薄弱支路及其传输能力；以对症下药的新思路研究静态电压稳定预防控制优化模型和算法，快速制定预防控制策略集合；建立一套完整的风险指标体系，从全局性、局部薄弱环节和起因三个角度全面评估系统的静态电压稳定性风险，并准确划分风险责任；研究预防控制策略的经济性代价与其静态电压稳定性风险以及风险责任之间的定量关系，以选择合理的预防控制策略。项目对提高系统静态电压稳定的运行与管理水平具有重要理论意义。

本项目以电力系统电压稳定薄弱环节的辨识、预防控制及其风险评估理论研究为主线，系统地探索了电压稳定性指标、基于电压稳定性约束的预防控制优化模型与优化算法、电压稳定性风险评估以及风险责任划分等热点和难点问题，取得了下列主要研究成果：.(1)验证了现有基于节点和支路的等值理论以及现有局部性静态电压稳定指标的局限性；并通过提出新的基于节点和支路的等值理论，建立了能准确辨识系统薄弱支路及其传输能力的局部指标电压稳定性指标。.(2)针对区域电网的特点，提出了基于戴维南等值的静态电压稳定广域切负荷控制策略；考虑到交流系统的静态电压不稳定往往是由局部薄弱支路的传输有功功率超过其输电传送能力所引起，提出了将薄弱支路有功功率传送能力约束作为交流系统和交直流系统静态电压稳定约束的预防控制新模型。.(3) 建立了一套完整的风险指标体系，从全局性和局部薄弱环节两个角度全面评估系统的静态电压稳定性风险，并准确划分风险责任；在电力系统规划中提出了一种基于电压稳定性风险指标函数的风险追踪与定位方法，对每一个规划方案，只需要进行一次蒙特卡洛模拟即可追踪和定位整个规划时间框架下各种不同负荷水平的电压稳定性风险。.项目研究期间，发表核心期刊论文11篇，其中SCI收录3篇，EI收录10篇；培养硕士生5人，博士生3人，申请国家发明专利2项，海外学术交流合作3次。