大電網(wǎng)拓撲分割的算法研究.pdf

1、隨著我國以“特高壓電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、清潔能源”為目標的能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，電力網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)?；ヂ?lián)必然成為電力系統(tǒng)發(fā)展新的趨勢。在電網(wǎng)規(guī)模增加，區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)成為大型電網(wǎng)的同時，電力系統(tǒng)早已從傳統(tǒng)的“發(fā)—用”的樹形結(jié)構(gòu)演變?yōu)殡娏?、通信、自動化控制為一體的電能流和信息流交互的大型現(xiàn)代電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。越來越復雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析計算更加困難，不能很好的解決大規(guī)模、高維度、復雜性問題，這種基于還原論思想的分析方法的局限性逐步顯現(xiàn)。復雜網(wǎng)絡(luò)科學作

2、為一門新興的交叉學科，繼承了還原與整體互相結(jié)合的系統(tǒng)論的研究方法，為研究互聯(lián)大型電網(wǎng)提供了新視角和方法，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行合理的規(guī)劃和評估，有利于各區(qū)域電網(wǎng)的運行、控制和管理，實現(xiàn)大型互聯(lián)電網(wǎng)的安全優(yōu)化控制，提高電力網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。
　　本文具體研究工作如下:
　　首先，介紹了電網(wǎng)的發(fā)展狀況及目前存在的問題，闡述了復雜網(wǎng)絡(luò)理論在電力系統(tǒng)中的應用，構(gòu)建復雜電力系統(tǒng)的拓撲模型。針對復雜電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)中的五種靜態(tài)拓撲特性:

3、度和度分布、聚類系數(shù)、最短距離、介數(shù)中心性、同配性，分別進行了計算和分析，并結(jié)合幾種不同的典型電網(wǎng)的實例數(shù)據(jù)，定量的評價大型電力系統(tǒng)中存在的小世界特性和同配網(wǎng)絡(luò)特性。
　　其次，對復雜網(wǎng)絡(luò)的拓撲分割算法進行研究，闡述了傳統(tǒng)圖劃分的困難性，需要采用拓撲分割的啟發(fā)式算法優(yōu)化，并以拓撲分割算法中兩種經(jīng)典的社團發(fā)現(xiàn)算法:GN分裂算法和Newman快速凝聚算法為例，對比分析兩種算法在算法時間復雜度、算法分辨率局限性、社團分區(qū)解耦性等方面的優(yōu)

4、劣。算例分析采用IEEE39節(jié)點系統(tǒng)的兩種電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu):無權(quán)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，以模塊度Q值作為分區(qū)劃分質(zhì)量評價指標，以電氣距離參數(shù)作為線路權(quán)重進行加權(quán)網(wǎng)絡(luò)計算。得到電網(wǎng)分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)部聯(lián)系緊密，分區(qū)與分區(qū)之間聯(lián)系稀疏，具有較明顯的復雜網(wǎng)絡(luò)的社團結(jié)構(gòu)特性，為實際電網(wǎng)的分區(qū)規(guī)劃提供了理論依據(jù)。
　　最后，針對傳統(tǒng)社團發(fā)現(xiàn)算法存在算法時間復雜度高，運算時間長的問題。提出了一種新的改進粒子群算法來提高算法運算速度和電網(wǎng)無功分區(qū)劃