復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)建模與自組織臨界性分析.pdf

1、復(fù)雜電力系統(tǒng)在時(shí)空上呈現(xiàn)出復(fù)雜性、不確定性、難以預(yù)測(cè)性，僅僅依靠傳統(tǒng)的還原論方法難以分析電力網(wǎng)絡(luò)連鎖故障的產(chǎn)生機(jī)理，因此應(yīng)用復(fù)雜性理論分析大規(guī)模互聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)的整體動(dòng)態(tài)特性研究成為一個(gè)熱點(diǎn)課題。
　　 本文首先介紹了復(fù)雜性系統(tǒng)理論應(yīng)用于復(fù)雜電網(wǎng)連鎖故障分析的必然趨勢(shì)和研究意義?；趶?fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，對(duì)建立充分、清晰反映大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的電力網(wǎng)絡(luò)模型問(wèn)題進(jìn)行了研究；基于復(fù)雜系統(tǒng)理論，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)連鎖故障的產(chǎn)生機(jī)理以及電網(wǎng)的自組織臨界性相關(guān)問(wèn)

2、題進(jìn)行了研究，包括復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)連鎖故障模型、自組織臨界態(tài)判斷模型。
　　 提出了一種改進(jìn)的復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)鄰域演化模型。該模型針對(duì)現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)具有區(qū)域性的情況，以地理區(qū)域重新定義“鄰域”；考慮到新建廠(chǎng)站接入電網(wǎng)時(shí)需綜合穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性因素，在新節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，引入概率q，以達(dá)到二者的平衡。理論分析表明，該模型的度分布可實(shí)現(xiàn)指數(shù)分布到冪律分布的過(guò)渡，且冪律指數(shù)在3～∞之間可調(diào)。對(duì)美國(guó)西部電網(wǎng)和中國(guó)華東電網(wǎng)的仿真結(jié)果顯示，該模型能更好地反映電力網(wǎng)

3、絡(luò)的演化規(guī)律。
　　 提出了一種考慮分層分區(qū)的網(wǎng)絡(luò)演化模型。引入電壓因子，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分為高、低壓節(jié)點(diǎn)，形成高壓網(wǎng)絡(luò)層和低壓網(wǎng)絡(luò)層，兩類(lèi)節(jié)點(diǎn)依據(jù)其在電網(wǎng)中的不同作用，以不同的方式接入電網(wǎng)。理論分析表明，該模型的度分布具有冪尾特性，且冪尾指數(shù)在3～∞之間可調(diào)。美國(guó)西部電網(wǎng)和中國(guó)華東電網(wǎng)的仿真結(jié)果顯示，該模型的度分布與實(shí)際電網(wǎng)更相符，能很好地反映電力網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律。
　　 提出一種考慮分層分區(qū)演化的直流潮流連鎖故障模型(OPA

4、模型)。該模型結(jié)合OPA模型和考慮分層分區(qū)的電網(wǎng)演化模型，OPA模型用以模擬負(fù)荷增長(zhǎng)、線(xiàn)路改造等電網(wǎng)的演化過(guò)程和由于線(xiàn)路開(kāi)斷引起的連鎖故障，分層分區(qū)演化模型用以模擬電網(wǎng)的拓?fù)溲莼?。該模型比基本的OPA模型更加真實(shí)地反映了電網(wǎng)的演化過(guò)程。
　　 提出負(fù)荷分布和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配度的概念，定量表征系統(tǒng)負(fù)荷分布與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的匹配程度，建立基于匹配度指標(biāo)的復(fù)雜電網(wǎng)自組織臨界態(tài)判斷模型。仿真結(jié)果表明，負(fù)荷分布和電網(wǎng)拓?fù)涞钠ヅ涠葘?duì)電網(wǎng)連鎖故障的傳播