基于物元理论的电网脆弱性评价体系研究

摘要

随着节能减排及资源供应压力的不断增大，风电、太阳能发电等可再生能源发电规模不断扩大。可再生能源发电的广泛应用，在促进电力节能减排、缓解能源资源供应紧张方面发挥着重大作用。然而，大规模间歇性可再生能源的发电并网，同时也对电网的安全稳定运行及电能质量造成影响，使得电网的脆弱性问题日益突出。一旦电网发生大面积停电事故，将极大影响着社会经济发展和人民日常生活，甚至威胁国家安全。因此，科学、准确的评价电力系统的脆弱性，及时找出影响系统安全稳定运行的影响因素，并制定有针对性的管理措施以尽可能降低系统风险和脆弱性水平就显得十分重要。
　　本文首先归纳、梳理了国内外对脆弱性评价的相关理论基础，对电网脆弱性评价方法的研究现状和发展动态进行了阐述。其次，对大规模间歇性可再生能源发电导致电网脆弱性的影响因素进行识别，并在此基础上，依据科学性、全面性、重点性、可比性、可操作性、定性与定量相结合的指标选取原则，从环境、结构、设备、技术、管理五个维度对指标进行了选取和解释，构建了一套科学全面的含可再生能源发电的电网脆弱性评价指标体系。然后，本文对传统层次分析法(AHP)进行了改进，并依据最大熵原理对改进的AHP法和粗糙集法进行综合集成，同时将物元理论应用于电网脆弱性评价，建立了基于物元理论的电网脆弱性评价模型，并详细介绍了基于该模型进行电网脆弱性评价的流程。最后，结合西北地区某电网实际情况进行了实例分析，结果验证了本文提出的脆弱性评价模型的有效性和实用性。
　　本文考虑大规模间歇性可再生能源发电对电网脆弱性的影响，将物元理论应用到电网脆弱性评价当中，从而构建了系统、科学的电网脆弱性评价体系，并通过实例分析验证了评价体系的合理性。所构建的电网脆弱性评价体系是开展电网脆弱性评价这一新的研究课题的重要参考，不仅为其它含可再生能源发电的电网脆弱性评价提供了理论借鉴，而且为防止电网大面积停电事故、保障电网的安全稳定运行提供了决策依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状分析

1．2．1 脆弱性及电网脆弱性

1．2．2 电网脆弱性评价方法研究现状

1．2．3 含可再生能源发电的电网脆弱性评价研究现状

1．2．4 物元理论在脆弱性评价中的研究现状

1．3 研究内容与方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

第2章 电网脆弱性评价理论基础

2．1 脆弱性评价

2．1．1 脆弱性的相关概念

2．1．2 脆弱性评价的目的

2．1．3 脆弱性评价的内容

2．1．4 脆弱性评价的方法

2．2 电网脆弱性评价

2．2．1 电网脆弱性的定义

2．2．2 电网脆弱性评价的概念

2．2．3 电网脆弱性评价的思路

2．3 可再生能源发电与电网脆弱性评价

2．3．1 可再生能源发电类型及运行特性

2．3．2 可再生能源发电与电网脆弱性的关系

2．3．3 大规模可再生能源发电对电网脆弱性的影响

2．4 本章小结

第3章 电网脆弱性评价指标体系的构建

3．1 电网脆弱性影响因素的识别

3．2 电网脆弱性评价指标的选取

3．2．1 指标的选取原则

3．2．2 指标的总体框架

3．2．3 指标的具体阐释

3．3 本章小结

第4章 基于物元理论的电网脆弱性评价模型的建立

4．1 物元理论的相关概念

4．2 赋权方法的选择与确立

4．2．1 常用赋权方法分析

4．2．2 基于最大熵的综合集成赋权方法

4．3 物元可拓协同集成赋权的电网脆弱性评价模型

4．4 本章小结

第5章 实例分析

5．1 西北地区某电网概况

5．2 基于物元理论的电网脆弱性评价

5．2．1 指标体系的运用

5．2．2 物元矩阵的建立

5．2．3 权重系数的确定

5．2．4 指标关联度的计算

5．2．5 脆弱性等级的评定

5．3 评价结果对比与分析

5．3．1 评价结果对比

5．3．2 评价结果分析

5．4 本章小结

第6章 研究成果和结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢