基于多源信息融合的智能配电网风险预警研究

智能配电网是一种多目标、多约束，具有多种运行特性的复杂配电系统，其风险预警是保证智能配电网高可靠供电的前沿研究方向。与以往文献基于较少信息源、侧重于采用一定方法直接预测电网风险不同，本课题针对智能配电网特性及具备的多源信息、智能化条件，采用理论分析与仿真试验相结合的方法，重点研究智能配电网风险发生规律，挖掘配电网事件、运行特征与风险的关系，揭示风险源引起的电网运行特征及其在时间、空间上的变化规律；理论上揭示配电网风险辨识机理，应用上建立基于多源信息融合的智能配电网风险预测模型、风险源辨识模型和风险库，开发智能配电网风险预警程序，采用仿真和动态模拟实验对所提出的模型进行验证、完善。本课题揭示的配电网风险辨识机理等具有普遍意义，建立的风险预测模型、风险源辨识模型可广泛应用于智能配电网风险预警，为实现电网安全由"被动防御"到"主动防御"、提高配电网安全可靠性奠定基础。

电网风险预警可以定位电网薄弱环节，减少电网事故发生、降低事故影响，是提高电网安全可靠性的重要技术。本项目基于多源信息融合技术，研究配电网风险机理，以及配电网运行特征、事件与风险的关联关系，进而研究配电网风险预警方法。.项目在研究配电网风险发生发展过程的基础上，揭示了配电网风险机理及预警机理，提出了配电网风险预警的模式，提炼出配电网风险具有的多样性、复杂性、可预测性、时效性、非精确性及相对性等6项特征；在广泛调研与理论研究基础上，将配电网风险分为性能恶化型和故障型风险两类，归纳、提炼出了35种典型配电网风险事件和44种典型风险。针对如何定位配电网薄弱环节问题，重点研究并建立了配电网风险辨识理论方法体系，构建了配电网运行特征、事件与风险的关联模型。通过研究智能配电网风险多样性，建立了含22种性能恶化型风险和22种事故型风险的配电网风险库，形成了含分布式电源配电网的预想风险集；基于机理分析，并相结合配电网历史运行情况数据资料，对配电网各类事故发生前的异常事件、异常运行特征进行分析总结，研究提出了35种电网风险事件、15种特征/指标与44种风险之间的关联关系模型及概率分析、相关性分析、因果分析等风险分析方法。重点研究提出了基于多源信息融合的含大规模电动汽车充放电装置的配电网电压波动、分布式电源接入引起的电压升高、电缆线路短路/爆炸、架空线路断线/短路等风险预警模型、方法；开发了智能配电网风险辨识软件模块。采用数模混合仿真平台及PSCAD、ETAP等电力系统仿真软件对所提出的模型、方法进行了仿真验证，结果表明所提模型方法能够有效辨识配电网运行风险。.项目发表了EI、SCI检索论文15篇，申请发明专利6项（其中已授权3项），登记软件著作权1项，培养博士后2名、硕士研究生3名。.以项目成果为核心功能的配电网自愈控制系统，已在河南郑州、浙江绍兴和海宁、山东历城推广应用，有效提高供电可靠率0.02个百分点，相当于减少停电时间105分钟；与采用电网建设改造方式达到同样可靠性水平相比，节约电网投资超过5.2亿元，经济、社会效益显著。