一种用于模拟输电线路连锁故障的动力学蒙特卡洛方法
系统与控制
2019-12-18 v1 数值分析
系统与控制
数值分析
摘要
在这项工作中，通过电力系统在固定条件下运行的动力学模型研究输电线路连锁故障。电网被建模为一个随机动力学系统，其中基于第一性原理的机电动力学由围绕指定运行点的需求与发电的小高斯扰动所激发。在此背景下，单条线路故障在大偏差意义下被解释为一个跨越由线路安全约束所定义的相空间曲面的首次逃逸事件。所得的随机微分方程系统允许对漂移项进行横向分解，这导致在评估准势（速率函数）以及由此计算逃逸率时得到显著简化。由大偏差理论论证导出了受限网络中输电线路故障率的易处理表达式，并与数值模拟进行了验证。考虑了向实际设置的扩展，并将各线路故障模型聚合为一个受化学动力学启发的连锁故障马尔可夫模型。通过遍历一个由表示向退化网络拓扑转移的有权边组成的图来生成连锁故障。数值结果表明，该马尔可夫模型能够产生具有与经验连锁故障中所观察到的类似定性幂律特性的级联。
引用
@article{arxiv.1912.08081,
title = {A Kinetic Monte Carlo Approach for Simulating Cascading Transmission Line Failure},
author = {Jacob Roth and David A. Barajas-Solano and Panos Stinis and Jonathan Weare and Mihai Anitescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08081},
year = {2019}
}