[01259502]电力系统连锁故障机理分析与大停电事故阻断方法

本项目属于电机电力及自控管理交叉领域。

现代电力系统，包括陆用电力系统场景的互联大电网，以及舰船、飞行器和分布式风光电站场景的独立系统，是人类所创造的最复杂的工业系统之一。

前者规模庞大，元件复杂，其运行过程无时不受到大量随机因素的影响;后者设备动态过程复杂，元件耦合性强，拓扑结构灵活多变。

近年来由连锁故障引发的大停电或灾变事故频频发生，无不造成惨重社会经济损失。这说明面向连锁故障的电力系统灾变防治理论和技术远远滞后于现代电力系统规模的增长和复杂度的增高。

为此项目组十年如一日，在杰出青年基金、973计划和基金重点项目支持下，开拓了电力系统复杂性科学研究新领域，创立了电力系统自组织临界性新理论，分析和揭示了连锁故障发生和传播机理，提出集薄弱环节辨识、大停电风险评估及紧急控制与一体的灾变阻断方法，构建了电力应急管理平台。

其基础理论主要发现点有三项：电力系统自组织临界特性一般建模原理和分析方法、基于暂态-快动态-慢动态的大电网连锁故障模拟方法和基于半张量积的电力系统失稳判据和稳控策略的自生成方法。

此三个发现点分别攻克了困扰电力系统灾变防治领域多年的三个难题：多时间尺度动态下的复杂电力系统的建模方法问题。

基于潮流迁移下的连锁故障路径模拟问题。

暂稳破坏引发连锁故障的仿真计算问题。

除了此三项基础理论发现点以外，本项目还致力于“新理论-高技术”相结合的研究工作，提出解决我国电力系统灾变防治问题的技术方案。

在此背景下，项目的第四个主要发现点是：在理论创新成果的基础上，构建了面向灾变阻断的电力应急管理平台，完成了该平台的仿真验证、动模实验和现场试验。

该发现点与前三个理论发现点浑然一体，完全遵循并体现了技术科学研究新理论-新方法-高技术的一般规律。

其重大意义之一是验证理论成果的正确性和有效性，其二是攻克我国电力系统安全运行面临的关键技术难题。

尤其重要的是，该项目的成果成功运用于国务院公共安全平台、深圳、福建、江西电网电力应急系统和河南特高压交直流系统连锁故障阻断等5个陆用电力系统和“辽宁号”综合电力系统等四项重大国防工程，取得显著社会经济及国防效益。

该项目的研究成果受到国内外学术界和工程界的广泛关注和高度肯定，这些成果从基础理论创新和推动电力系统安全运行技术水平的提高两方面都在国内外占据特有的地位，其创新性、先进性和部分成果具有的突破性真实不虚。

项目除了出版5部著作（其中一部英文著作），还发表了52篇SCI论文以及219篇EI论文，这些论著在国内外相关学术领域产生了广泛影响。

本项目的科学价值在于：

1)基于电力系统动态学、数学和控制论，创立了电力系统自组织临界性新理论，开拓了电力系统复杂性科学新方向。

2)提出了解决我国电气工程领域若干重大技术科学问题的方法。