论文摘要
电网运行过程中,量测信息日益丰富,如何从这些信息中挖掘反映设备性能本质的最小特征,寻求电网性能快速评估的方法,对电网安全运行有重要意义。电气信息广泛应用于生产分析和操作运行等方面,是充足且免费的,其量测点位于变电站内；变电站作为电网中绝大部分设备的集合体,对其简化和等值是进行电网性能评估的基础。在此基础上,本文提出基于电气量测、面向时间过程化的变电站运行性能评估,并展开深入的探索性研究。首先,以厂站概念为基础,引申出广义电网和厂站-割集的定义,明确了厂站与输电线路的关系；以量测点为电网划分依据,采用改进的邻接矩阵算法,实现厂站拓扑分析,建立了厂站-割集矩阵和厂站矩阵,并结合二者的物理意义,从电网和厂站两个层面确定输电线路间的连通关系,构造出等值的广义电网,为电网性能评估提供了基础。其次,根据面向主体不同,将厂站性能分为结构性能与运行性能,结合二者的辩证关系,提出基于电气量测的性能指标的选取目标；针对厂站拓扑为多端口网络等值,依据广义伏安特性,从量测类型的角度出发,通过标量化转换,理论推导出导纳模指标、阻抗模指标和电阻性指标等性能指标,并讨论了性能指标间的牵制规律以及外部条件的影响作用,为厂站运行性能评估打下理论基础。再次,针对性能指标的随机性,将离散的电气量测看作时间序列的随机过程,提出日周期时间序列的概念,并对性能指标的概率规律展开三方面分析：日周期绝对规律分析给出滚动均值和滚动方差的概念和意义,并论证了日周期时间序列近似服从高斯分布的特征；相对差分规律利用差分时间序列的平稳性,得出不良数据的剔除方法；规律增量分析探讨了短期与长期性能指标变化趋势的辩证关系。总结规律,提出厂站运行性能评估的具体算法,结合山东某地区电网110kV变电站的实例分析,有效证明了评估算法的可行性。最后,总结本文的理论研究成果,结合课题组其它成员的研究内容,构建了“电网运行性能评估系统”的框架,详细阐述了电网运行性能评估平台中各模块的具体算法流程,实现了理论研究与实践的有机结合。