近年来,我国的电力系统发展取得了长足的进步,随着特高压交直流输电以及全球能源互联网的发展,我国已经完成了除台湾地区以外的电网互联,正式进入了“特高压、大电网”时代。多级电网的互联,一方面实现了跨地区电能的远距离传输,优化了资源配置,取得了较大的经济利益,另一方面电网的整体安全也面临着更大的威胁,对电力系统的稳定运行提出了新的挑战。自上世纪80年代以来,国内外发生了多起大面积停电事故,造成了巨大的经济损失以及社会恐慌,因此对大停电的发展机理及预防控制的研究势在必行。 本文首先,建立了一个一体化的信息平台,用于为后续的事故链的生成及风险评估提供数据支撑。同时将物理信息系统接入平台从而使数据更加全面,另外一体化信息平台的建立给调度人员提供了可视化的界面,更利于信息的获取。 其次,针对连锁故障的发生机理建立了事故链模型,通过蒙特卡洛模拟法确定元件的初始环节,并根据概率重要度和结构重要度确定事故的中间环节,最后生成了事故链集合,从而解决了连锁故障分析中的组合爆炸问题。 然后,引入风险的概念,利用马尔可夫法对事故链发生的概率进行计算,从经济性和安全性两方面对事故链的后果进行评估,将发电企业经济损失、输电企业经济损失、商业用户经济损失、重载或过载后果、电压偏移后果和频率偏移后果进行分别定级,再考虑多风险状态,最后综合概率风险等级和后果风险等级,得到事故链的风险等级。 最后,在获得了电力系统事故链的集合及风险指标的基础上,引入博弈论的观点对连锁故障进行预防控制。该方法将故障方作为一个“虚拟人”,电网调度作为一个自然人,连锁故障的预防便表现为“虚拟人”与“自然人”之间的二人零和博弈。论文给出了动态博弈具体的防御策略,并给出了博弈的求解方法,通过对动态博弈进行求解得出预防控制策略。