电力系统的热安全鲁棒性半径

《IEEE Access》：Thermal-Security Robustness Radii for Power Systems

　　

摘要：

本文提出了一种用于交流电力系统运行点热安全性的一阶鲁棒性半径。该半径用于控制室研究、规划研究和调度比较中的事后分析，工程师需要了解哪些被监控的线路最接近过载以及哪种注入模式导致了这种风险。该半径是指在所有被监控的线性化热限制范围内允许的最大注入变化范围。允许的变化可能包括平衡规则、参与响应或其他响应约束。对于交流网络，每条线路的两端都会根据视在功率限制进行检查。所需的灵敏度是通过稀疏转置雅可比矩阵求解得到的，分块实现可以避免存储完整的密集线路端灵敏度矩阵。该框架涵盖了欧几里得半径、协方差加权半径和标准差缩放半径。它还给出了每个极限线路的最差注入方向，用于非线性重放和调度分析。我们证明了所选仿射模型的精确最大性、直流分析中的松弛参考不变性以及协方差指标与标准差半径之间的等价性。对于所选的仿射替代模型，该半径是精确的，但对于原始的交流方程来说，它只是一个局部非线性指标。零流端通过二维有功-无功流算子进行处理。独立的自动微分和多情景有限差分验证了实现的分支梯度的数值精度。在原始的有损公共基准测试中，非线性重放的非线性到仿射违规距离中位数为1.000，最小值为0.813。通过两种匹配的响应机制进行线路级的方差校准，分析标准差与实测标准差的中位数比也为1.000。这些结果支持快速的事后排名和重放分析；它们还表明...

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