基于加权网络结构熵的电网连锁故障研究
基于电网状态和结构的连锁故障预测
基于电网状态和结构的连锁故障预测王伊渺;李华强;肖先勇;廖苑晰【摘要】电网连锁故障可能导致大规模停电并造成严重后果，在故障初期对后续故障进行预测有助于对大停电事故的预防。
在分析了典型连锁故障的发展过程的基础上，建立了完整的支路静态能量函数的模型，构建了映射潮流变化的能量指标。
结合反映电网结构脆弱性的电气介数，计及前后故障之间的累积效应，提出了反映电网故障后状态变化和结构变化的综合性裕度指标预测连锁故障。
仿真结果能够搜索出较严重的连锁故障模式集，验证了该方法的合理性、有效性。
【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2012(000)020【总页数】6页(P1-5,12)【关键词】电网连锁故障;静态能量函数;电气介数;连锁故障预测【作者】王伊渺;李华强;肖先勇;廖苑晰【作者单位】四川大学电气信息学院,智能电网四川省重点实验室,四川成都610065;四川大学电气信息学院,智能电网四川省重点实验室,四川成都 610065;四川大学电气信息学院,智能电网四川省重点实验室,四川成都 610065;四川大学电气信息学院,智能电网四川省重点实验室,四川成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TM710 引言近年来，现代电网的大规模互联使得其安全稳定问题愈来愈复杂，由此世界范围内发生了多起电力系统大面积停电事故，造成灾难性的影响[1-3]。
连锁故障被认为是引起这些严重事故的主要诱因，如何较为合理地反映后续事件与初始扰动之间的关系成为连锁故障机理分析的热点之一[4-5]。
从已有的国内外学者的研究成果来看，基于传统潮流和稳定计算方面考虑，文献[6]综合确定法和概率法的优点，提出了混合模式搜索法，快速搜索后果严重、容易发生的故障模式；文献[7]基于静态潮流计算，综合线路潮流变化量和潮流越限程度，计及故障间的累积效应，提出指标对后续故障线路进行预测；文献[8]从电力负荷角度预测连锁故障的发展，综合考虑继电保护隐性故障对系统潮流分布变化的影响，提出基于线路过负荷严重度的预测方法；基于电网拓扑结构方面考虑，文献[9]从复杂网络特性出发，将介数当作负荷，并通过边的权值变化定性模拟网络中负荷的动态分配，提出了有效性能模型；文献[10]利用基于全局效能的连锁故障模型，研究电网结构对电力网络脆弱性的影响；文献[11]模拟了连锁故障的动态演化过程，对具有小世界特性和无标度特性的两个有代表性的复杂人工电力网络进行仿真，比较发现连锁故障对前者造成的功率损失和故障传播速度都远大于后者，即小世界电网发生初始故障后很脆弱，易产生连锁故障，更需要加以重视；文献[12]使用电气介数分析电网连锁故障传播机制，通过研究不同电气介数节点失效对于系统连通性和输电能力的影响，提出基于生成介数的连锁故障积极防御方法。
加权电网级联失效的动力学行为
加权电网级联失效的动力学行为
贾凤玲
【期刊名称】《河北师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(48)3
【摘要】根据实际IEEE118节点系统建立了加权电网的物理模型,考虑网络的电气特征,提出了基于负载容量模式下的级联失效动力学模型,同时理论推导容忍参数和系统调整系数之间的关系,并借助数值仿真验证了理论结果,进而研究了不同攻击方式对电网动力学弹性的影响.研究结果表明,不同攻击策略下加权电网的容量参数取值相差较大.
【总页数】5页(P253-257)
【作者】贾凤玲
【作者单位】成都师范学院数学学院
【正文语种】中文
【中图分类】O322;O157.5;TP393.0
【相关文献】
1.考虑级联失效的加权复杂网络鲁棒性分析
2.加权无标度网络的级联失效模型
3.有向加权供应链网络级联失效的抗毁性研究
4.基于加权网络的城市轨道交通网络特性与级联失效分析
5.基于加权耦合映像格子的拥堵道路网络级联失效研究
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基于层次分析法和熵权法的电网风险评估
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｍ７ １ ２
文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ０ ７ ９ ２ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ０ ８
行 的稳 定 与 控 制 面 临 着 严 峻 的 挑 战 。 美 国 、加 拿 路 介 数 指 标 ，能 够 很 好 地 辨识 出 脆 弱线 路 。 大 、英 国 、澳 大 利 亚 都 发 生 过 大 面 积 停 电 事 故 ，
本 文 通 过 建 立 合 理 的 电 网 风 险 评 判 体 系 ，试
分 析 方 法 进 行 估 算 ，以 实 现 电 网 的 安 全 、稳 定 运 某 条 支 路 因 故 障被 系 统 切 除 ，其 上 的 潮 流 将 转 移 行 ，防止 连 大 停 电 事 件 。 文 献 ［ ２］ 从 连 锁 故 障 至 与 其 相 邻 的 支 路 上 ，引 起 正 常 线 路 的 过 载 。 通
最 优 潮 流交 易 的 电力 系统 连 锁 跳 闸 风 险 评 估 问题 ，
０ 引 言
采 用 潮 流 转 移 因子 预 测 支 路 切 除 后 潮 流 转 移 情 况 ， 为 交 易 决 策 和风 险 防 范 提 供 理 论 依 据 。 文 献 ［ ４ ］
近 年 来 ，随 着 电 力 系 统 的 快 速 发 展 ，电 网运 通 过 对 复 杂 网 络 理 论 的 研 究 ，提 出 了 带 有 权 重 线
常 ，在 支 故 障 发 生 后 的 初 期 ，潮 流 转 移 影 响 范 围
起 因 和传 播 过 程 出发 ，从 分 布 的 聚 集 性 和 均 匀 角
计及冲击风险及分布熵的电网连锁故障预测
计及冲击风险及分布熵的电网连锁故障预测余梦天;熊炜【摘要】电网连锁故障预测有利于预防大停电事故的发生.为了弥补现有电网连锁故障预测中未计及线路故障退出运行后系统均匀性的不足,提出了计及电网故障过程中的冲击风险及故障后电网均匀状态的电网连锁故障预测方法.考虑节点关联度,引入电压波动熵的概念,用以准确描述关键线路退出后电网的电压波动情况;运用熵理论,对断线后电网电压分布和有功分布进行分析,克服了以往连锁故障预测未计及电网均匀性的缺陷.采用离差最大化灰色关联,综合考虑线路自身重要性、冲击风险指标以及分布熵指标.通过RTS-79系统仿真,得出了风险值较高的连锁故障链,结果证明该模型实际有效.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】7页(P19-25)【关键词】电网连锁故障;冲击风险;分布熵;多属性决策;事故链【作者】余梦天;熊炜【作者单位】贵州大学电气工程学院,贵州贵阳 550002;贵州大学电气工程学院,贵州贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】TM7320 引言电力系统运行可靠性是根据采集的实时数据，考虑设备的健康状况、外界环境、系统的运行行为变化对系统可靠性的影响，研究的是电力系统短期运行的可靠性[1]。
当系统中的关键线路退出运行时，电网运行状态以及电网结构发生变化，系统的可靠性会受到很大的影响，如果不及时采取相应的措施，系统很可能发生大范围停电事故。
因此，提前根据电网实时运行状态以及电网结构对电网连锁故障进行预测有助于预防大停电事故的发生[2]。
目前国内外对连锁故障的预测方法分为以下3种，模型法、模式搜索法以及风险评估法[3]。
模型法运用复杂性理论来研究电网连锁故障传播机理，复杂性理论又分为复杂系统理论和复杂网络理论。
目前运用复杂系统理论进行电网连锁故障分析的有：CPS连锁故障模型[4]、自临界组织性模型[5]、级联失效模型[6]、OPA模型[7]、隐性故障模型[8]等; 运用复杂网络理论进行电网连锁故障分析的有：小世界网络模型[9]、有效模型、Mowwer-lai模型等。
基于熵的节点重要度评估方法
基于熵的节点重要度评估方法作者：潘想想姚红光来源：《计算机时代》2023年第12期摘要：针对网络中关键节点识别问题，提出一种基于熵的有向加权网络节点重要度评估方法，即EnRank算法。
通过定义有向加权网络中各个节点吸引率AR和传输率TR，运用熵法对节点的度、吸引率和传输率进行综合运算，从而得出有关于节点重要性综合评价指标。
该算法既考虑了节点本身的重要性，也考虑了相邻节点对其相对重要性。
经过对ARPA网络及社交网络连锁故障仿真实验，验证了该方法的可靠性。
关键词：节点重要性；熵法；有向加权网络； EnRank算法中图分类号：O157.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2023）12-01-04Entropy based node importance evaluation methodPan Xiangxiang， Yao Hongguang（School of Air Transport， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201600，China）Abstract： Aiming at the problem of identifying key nodes in a network， an entropy based network node importance evaluation method， namely EnRank algorithm， is proposed. By defining the attraction rate AR and the transmission rate TR of each node in the directed weighted network，the degree， attraction rate and transmission rate of the node are comprehensively calculated by entropy method， and the comprehensive evaluation index of node importance is obtained. The algorithm considers both the importance of nodes themselves and the relative importance of neighboring nodes. The reliability of the method is verified by simulation experiments on ARPA network and social network.Key words： node importance; entropy method; directed weighted network; EnRank algorithm0 引言近年來，复杂网络的理论研究吸引了来自复杂性科学、信息科学、经济学、社会学、生物信息学等相关领域的大量研究者。
基于广义节点及熵理论的电网脆弱节点电压辨识方法
基于广义节点及熵理论的电网脆弱节点电压辨识方法
林沁庭;王永;郝跃东;马伟;许杨;张磊;靳生鹏
【期刊名称】《青海电力》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】在电力系统中为了避免发生一系列的连锁故障,需要给出评估电网中最具关键性的脆弱节点的相应指标和模型,考虑到传统直流输电系统对交流电网换相电压敏感性,提出一种基于广义节点及熵理论的电网脆弱节点电压辨识方法,该方法结合熵的一般性原则,将电网受到冲击时广义节点的奇异值熵、潮流分布和转移熵三者统一起来共同作为电网脆弱节点的辨识依据,并采用熵权值法修正AHP方法的手段获得综合权重系数,充分考虑了各指标的主客观影响因子,采用层次分析法和熵权值法获得脆弱节点综合评估模型的权重系数。
最后通过IEEE 39节点系统仿真结果验证了该方法对于电网整体性脆弱节点辨识的有效性和实际运用价值,证实了该方法可以有效衡量交流电网电压突变量对直流输电系统影响。
【总页数】7页(P24-30)
【作者】林沁庭;王永;郝跃东;马伟;许杨;张磊;靳生鹏
【作者单位】三峡大学电气与新能源学院;国网上海市电力公司特高压换流站分公司;国网青海省电力公司超高压公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM712
【相关文献】
1.基于效用风险熵权模糊综合评判的复杂电网节点脆弱性评估
2.基于信息熵和层次分析法的电网节点脆弱度评估
3.基于奇异值熵和潮流分布熵的电网关键节点辨识
4.基于反熵-AHP二次规划组合赋权法的电网节点综合脆弱性评估
5.基于加权熵TOPSIS法的电网节点脆弱度评估
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基于加权模糊时序Petri网络的电网故障诊断模型
收稿日期：２０１８１１２３；修回日期：２０１８１２２７ 基金项目：国家大学生创新资助项目（２０１８１０４２９２０２，２０１８１ ０４２９２２０）
型、Ｐｅｔｒｉ网 络 （Ｐｅｔｒｉｎｅｔ，ＰＮ）［３—５］等 故 障 诊 断 方 法。文献［６］提出一种实用能量管理系统 （ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ＥＭＳ）实 时 信 息、测 控 单 元、保 护动作信息的电网故障诊断专家系统，可根据故障 信息进行诊 断 分 析，提 供 告 警 信 息，并 对 事 故 后 电 力系统安全稳定情况作进一步评估和分析。文献 ［７］通过 构 建 一 种 新 型 电 网 故 障 诊 断 优 化 模 型，尝 试找出传统解析诊断模型存在不唯一诊断结果的 原因，改进了保护和断路器的期望状态函数。文献 ［８］发展了一种考虑保护和断路器时序特性的模糊 Ｐｅｔｒｉ网（ｆｕｚｚｙＰｅｔｒｉｎｅｔ，ＦＰＮ）诊断模型，提出了部 分保护 ／断路器信息缺失或错误情况下的容错算法。
电网故障 诊 断 主 要 依 靠 故 障 设 备、断 路 器、保 护装置的动作逻辑，以及调度运行人员经验形成的 专家库来进 行 故 障 定 位，推 断 故 障 类 型，用 精 确 的 数学模型来描述这一过程相当困难。经过多年的 发展，对于电力系统中单一电力设备的离线故障诊 断方法已经比较成熟，但对于全电力系统的在线故 障诊断仍处于理论研究阶段或者低电压简单配电 网、简单拓扑电网的实际应用阶段。目前国内外研 究较多的是 基 于 专 家 系 统、人 工 神 经 网 络、解 析 模
基于电网结构和状态的连锁故障预测与安全防御
基于电网结构和状态的连锁故障预测与安全防御潘一飞;付金琪;张帆;郭良【摘要】综合分析电网拓扑结构和运行特性,提出了一种新的预测连锁故障发展的方法.在系统发生N-k(k=0,1,2,…)级故障后,通过保护措施使具有较高综合脆弱性指标的支路保持安全运行,能够提高电力系统的稳定能力,防御连锁故障发生.利用IEEE-57母线系统的实例分析,验证了该方法的合理性及有效性,证明本文方法预测出的连锁模式为系统中高风险的连锁故障序列,对具有较高综合脆弱性指标的支路进行保护,能够有效延缓甚至避免连锁故障的发生和发展.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2018(028)008【总页数】6页(P748-753)【关键词】电网连锁故障;静态能量函数;潮流熵;综合脆弱性指标;控制措施【作者】潘一飞;付金琪;张帆;郭良【作者单位】国网冀北电力有限公司工程管理分公司北京 100038;国网冀北电力有限公司工程管理分公司北京 100038;国网冀北电力有限公司工程管理分公司北京 100038;国网冀北电力有限公司工程管理分公司北京 100038【正文语种】中文0 引言近年来，随着电网规模的日益扩大、电压等级的不断提高，威胁电网安全的因素不断增多，电网发生大规模停电的灾难性后果的严重度也显著增加[1]。
连锁故障被认为是引发大面积停电的主要原因[2，3]，研究电网的脆弱性环节和导致事故范围扩大的关键线路已经成为预防大面积停电的主要方法[4，5]。
目前，国内外研究人员普遍认可电力系统是一种典型的复杂网络系统[6]。
利用复杂网络理论研究电网连锁故障方面已经取得了一定的成果。
文献[7,8]提出了一种改进的OPA模型，利用风险价值和条件风险价值估计电力系统大停电风险。
文献[9]认为电力系统的自组织临界状态与电网结构的均匀程度有关，提出平衡电网的均匀程度能够有效降低系统进入自组织临界状态的风险。
文献[10]基于保护隐藏故障模式分析的N-k故障分析方法，定量评估电网中继电保护装置的隐藏故障对系统可靠性的影响，找出系统的薄弱环节。
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０ 引 言
电力 网 络是覆 盖 面积 最广 、 结 构最 复 杂 的人 造 系统 之一 。国 内外 电力 系统 发生 多次 大规 模停 电事 故ｎ 吒 ］ 往 往 是 由 电网 中某个 节点 或者 某几 条 输 电线 路 发 生故 障退 出运 行 而 引 起 的 。有 的 研 究从 网络 拓 扑 结 构 出 发， 发 现 网络 结构 是影 响电 网动力 学特 性 的关键 因素 ＿ ３ ］ 。 因此 ， 研究 电 网拓扑 结 构 特性 与 故 障 传播 特 性 之 间 的关 系 ， 对 提 高 电网可 靠性 ， 减 少大 停 电概率 有着 重要 的意义 。
路权 重 ， 建 立 电 网加 权拓 扑模 型 ， 定 义综合 考虑 节 点和 边差异 性 的加权 网络 拓扑模
型 结构 熵 的概念 ， 以 此 描 述 故 障 演 化 过 程 中 电 网 拓 扑 结 构 的 不 均 衡 性 。 对 新 英 格
兰３ ９节点 系统 和 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ１ １ ８节 点 系统动 态仿 真 实验 说 明 ， 在 连 锁 故 障 中， 结 构熵值
ＣＡＩ Ｙｅ ， ＣＨＥＮ Ｙａ ｎ — ｒ ｕ ， Ｃ ＡＯ Ｙｉ — ｊ ｉ ａ ， ＨＵＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ — ｑ ｉ ｎ ｇ， ＴＡＮ Ｙｕ — ｄ ｏ ｎ ｇ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ２，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
基于 加权 网络 结构 熵的 电网连锁 故障研究
蔡 晔 ， 陈彦如 ， 曹一 家 ， 黄 小庆 ， 谭玉东
（ 湖南 大学电气与信息工程学 院， 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ２ ）
摘要： 为 研 究 大 规 模 互 联 电 网 连 锁 故 障 的发 生机 理 ， 选 取 输 电 线 路 的 电 抗 值 作 为 线
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏｐ ｙ ｈａ ｓ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕｅ ｎ ｃ ｅ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓ ｐ ｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｆ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｉ ｎｇ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｓ ． Ｔｈｅ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｅ ｒ ｎｅ ｔ — ｗｏｒ ｋ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｎｔ ｒ ｏｐ ｙ ｉ ｓ，ｔ ｈｅ ｍｏｒ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｌ ｏｓ ｓ ｉ ｎ ｐｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ；ｃ ｏｍｐｌ ｅ ｘ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋｓ；ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｎｔ ｒ ｏ ｐｙ；ｌ ｏ ａ ｄ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕｔ ｉ ｏｎ
的变化规 律 能较 好 地表征 连 锁故 障 的传播 特性 ，
越 多。
关键 词 ： 连锁 故 障 ； 复 杂 网络 ； 结 构熵 ； 负荷 分 配
中图分 类号 ： ＴＭ７ １ ４ ； Ｎ９ ４
文献标 识码 ：Ａ
Ｃａ ｓ ｃ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｆａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ Ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｅｎ ｔ ｒ ｏ ｐ ｙ
第 １ Ｏ卷第 １期 ２ Ｏ １ ３ 年 ３ 月
复 杂 系 统 与 复 杂 性 科 学
Ｃ０Ｍ ＰＬＥＸ Ｓ Ｙ ＳＴＥＭ Ｓ Ａ Ｎ Ｄ Ｃｏ Ｍ ＰＬＥＸ Ｉ ＴＹ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ
Ｖｏ １ ． １ ０ Ｎｏ ． １
Ｍａ ｒ ． ２Ｏ１ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ２— ３ ８ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ５ ３ —０ ７