一種基于交流算法的停電事故模型設計

1、引言

在現代電力系統中，電網潮流交換和信息交換的日益頻繁以及數量的劇烈增大，互聯電網內各子電網間的相互依賴性亦日益增加，管理日趨復雜，電力系統及其關聯的信息通信系統和監測/控制系統的任何一個脆弱部位的故障，都有可能導致電力系統災難性的大停電事故發生。基于以上原因，本文給出考慮線路停運概率的電網生長過程中的大停電交流潮流模型，用來研究電網生長過程中的自組織臨界狀態。

2、模型定義

AC-SOC-PF模型的流程如圖1，具體步驟如下：

（1）首先根據發電機出力和初始負荷需求確定電網初始潮流 ，根據初始潮流整定各線路元件的潮流極限，η為線路初始負載率因子。

（2）隨機選擇一個負荷節點，在該節點上增加隨機大小的和（類似沙堆模型的加沙過程）；

（3）通過牛拉法求解電網的交流潮流，求出各線路潮流；

（4）根據線路潮流和潮流極限求各線路的負載率，由線路過負荷保護動作模型計算每條線路的開斷概率；判斷發電機節點無功出力是否在范圍以內，若不在，則將發電機節點轉換成PQ節點，回到步驟（3）再一次進行潮流計算；當發電機節點的無功出力均在范圍內，進入步驟（5）；

（5）判斷是否有線路依據概率斷開，若系統因為線路斷開被分成兩個或兩個以上的孤島，則本次停電事故仿真過程結束，統計損失負荷；若沒有造成孤島問題，則更新電網，回到步驟（2）。

3、AC-SOC-PF模型的仿真結果

3.1 IEEE39單次故障過程分析

IEEE39系統在ASP模型中某次事故的發展過程如表3.2；……