随着新能源发电技术的不断发展和完善,以及我国大容量、远距离的交直流混联电网的建设,未来将有大规模的分布式能源接入电网,分布式电源出力的时空不确定性将导致电网发生连锁故障的风险增加。根据分布式电源出力的时空随机特性建立分布式电源出力概率分布模型,有利于准确分析分布式电源出力波动对连锁故障的影响。分布式电源出力和负荷的随机波动导致电网潮流分布是一个动态过程,为提高连锁故障分析的可靠性,需要考虑电力系统的动态调节效应。电力系统连锁故障传播具有方向性,通过制定经济合理的控制策略,能有效抑制连锁故障的传播。鉴于此,本文围绕连锁故障分析与紧急控制开展研究,论文主要包括以下内容:首先,根据单个分布式电源纵向时刻的出力规律和地理位置相近的多个分布式电源的出力相关性建立分布式电源出力概率分布模型。通过分析光伏、风力发电场出力的历史统计数据,可知不同时刻的单个光伏、风力发电场出力分布存在着显著差异,采用非参数核密度估计法估计各时刻光伏、风力发电场出力的概率密度函数,建立纵向时刻分布式电源出力模型;利用Copula理论估计同一时刻不同位置的光伏、风力发电场出力的相关性,建立多个分布式电源的出力相关性模型,通过上述分布式电源纵向时刻出力模型和出力相关性模型描述分布式电源出力的时空随机特性。其次,提出含分布式电源的电网连锁故障分析方法。基于分布式电源出力和相关性模型,采用改进的拉丁超立方抽样生成分布式电源出力随机样本。采用基于模式搜索理论的连锁故障分析方法,利用考虑了电网调频作用的动态概率潮流算法获得系统运行的潮流概率分布,根据线路传输功率随机变量特性建立初始故障选择指标,再根据线路保护动作概率模型、断路器隐式故障和线路潮流的随机变量特性建立下级故障搜索指标。逐级开断模拟连锁故障传播过程,通过仿真分析分布式电源纵向时刻出力特性和相关性对连锁故障传播的影响。最后,提出基于双层优化规划的电网线路过载控制策略。将电力系统紧急控制问题视为目标方程约束的最优控制问题,根据电气距离采用层次聚类算法划分电网线路区域,体现不同发电机组对过载线路功率调节效果的差异。以系统功率总调节量最小为目标构建上层优化规划模型,以优先调节电气距离较近的发电机组为目标构建下层优化规划模型,利用双层优化规划法获取发电机出力调节和负荷切除的控制方案,减少参与调节的发电机组数量和远距离功率调节的情况。然后通过仿真验证所提控制策略的有效性。